本書從貼近實(shí)際應(yīng)用出發(fā),系統(tǒng)地介紹了自動(dòng)控制原理的基本理論及其應(yīng)用,并引入目前控制領(lǐng)域廣泛使用的MATLAB軟件進(jìn)行輔助分析。第壹章介紹了自動(dòng)控制的基本概念;第二章介紹了控制系統(tǒng)的性能分析;第三章介紹了改善系統(tǒng)性能的方法手段;第四章介紹了Matlab的仿真方法;第五章介紹了直流調(diào)速系統(tǒng);第六章介紹了位置隨動(dòng)系統(tǒng);第七章介紹了交流調(diào)速系統(tǒng)。每章前面配有“本章知識(shí)技能要求及目標(biāo)”,每章后面配有“本章知識(shí)點(diǎn)小結(jié)”、“本章知識(shí)技能綜合訓(xùn)練”及“思考題與習(xí)題”。本書強(qiáng)調(diào)理論的工程應(yīng)用,突出物理概念的理解和掌握,盡量減少繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo),前后知識(shí)銜接緊密,表述深入淺出,通俗易懂,易于教學(xué)和學(xué)生自學(xué)。
目錄
前言
第1章自動(dòng)控制基礎(chǔ)1
1.1自動(dòng)控制的基本概念1
1.1.1自動(dòng)控制系統(tǒng)概述1
1.1.2自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成2
1.1.3開環(huán)控制和閉環(huán)控制5
1.1.4自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類6
1.1.5自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)8
1.1.6自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展10
1.2數(shù)學(xué)模型11
1.2.1自動(dòng)控制系統(tǒng)的微分方程11
1.2.2控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)14
1.2.3自動(dòng)控制系統(tǒng)的框圖20
1.2.4框圖的變換、化簡(jiǎn)和系統(tǒng)閉環(huán)
傳遞函數(shù)的求。玻
1.3頻率特性29
1.3.1頻率特性的基本概念29
1.3.2頻率特性與傳遞函數(shù)的關(guān)系30
1.3.3頻率特性的表示方式30
1.3.4典型環(huán)節(jié)的頻率特性32
1.3.5系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性38
1.3.6系統(tǒng)的閉環(huán)幅頻特性42
思考題與習(xí)題42
第2章自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能分析47
2.1自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析47
2.1.1穩(wěn)定性的基本概念47
2.1.2系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件47
2.1.3代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)
(勞斯穩(wěn)定判據(jù))48
2.1.4奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)52
2.1.5穩(wěn)定裕度與系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定性55
2.1.6對(duì)數(shù)穩(wěn)定判據(jù)59
2.2自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)
性能分析60
2.2.1系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的概念60
2.2.2系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)類型、系統(tǒng)開環(huán)
增益間的關(guān)系60
2.2.3典型輸入信號(hào)61
2.2.4參考輸入信號(hào)作用下的
穩(wěn)態(tài)誤差63
2.2.5擾動(dòng)輸入信號(hào)作用下的
穩(wěn)態(tài)誤差66
2.3自動(dòng)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能
分析68
2.3.1一階系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)分析68
2.3.2二階系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)分析70
2.3.3系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能與開環(huán)頻率
特性間的關(guān)系77
思考題與習(xí)題78
第3章改善系統(tǒng)性能的方法81
3.1校正的相關(guān)概念81
3.1.1串聯(lián)校正81
3.1.2反饋校正81
3.1.3復(fù)合校正82
3.2基本控制規(guī)律分析82
3.2.1比例控制規(guī)律82
3.2.2積分控制規(guī)律82
3.2.3比例積分控制規(guī)律83
3.2.4比例微分控制規(guī)律83
3.2.5比例積分微分控制規(guī)律83
3.3串聯(lián)校正85
3.3.1串聯(lián)超前校正85
3.3.2串聯(lián)滯后校正90
3.3.3串聯(lián)滯后超前校正94
3.4反饋校正100
3.4.1反饋校正的特點(diǎn)100
3.4.2反饋校正系統(tǒng)的設(shè)計(jì)100
3.4.3串聯(lián)校正與反饋校正的比較101
思考題與習(xí)題101
第4章MATLAB軟件及其應(yīng)用104
4.1MATLAB簡(jiǎn)介和使用104
4.1.1MATLAB的功能和優(yōu)缺點(diǎn)104
Ⅳ
4.1.2MATLAB軟件及其關(guān)于自動(dòng)控制
原理的仿真105
4.1.3MATLAB的安裝106
4.1.4基于MATLAB的Simulink
模塊編程112
4.2線性連續(xù)系統(tǒng)模型的生成、
轉(zhuǎn)換與簡(jiǎn)化115
4.2.1線性連續(xù)系統(tǒng)模型的生成115
4.2.2線性連續(xù)系統(tǒng)模型的
轉(zhuǎn)換與簡(jiǎn)化121
4.3線性連續(xù)系統(tǒng)的時(shí)域分析132
4.3.1時(shí)域分析的拉普拉斯變換法132
4.3.2時(shí)域分析的函數(shù)命令138
思考題與習(xí)題145
第5章直流調(diào)速系統(tǒng)性能分析146
5.1具有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的晶閘管直流
調(diào)速系統(tǒng)146
5.1.1系統(tǒng)的組成146
5.1.2系統(tǒng)的工作原理147
5.1.3系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)過程147
5.1.4系統(tǒng)框圖147
5.1.5系統(tǒng)的性能分析148
5.2轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速
系統(tǒng)分析148
5.2.1雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成及
工作原理148
5.2.2雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析151
5.2.3雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析152
5.2.4轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的
工程設(shè)計(jì)154
思考題與習(xí)題155
第6章位置隨動(dòng)系統(tǒng)性能分析156
6.1位置控制原理156
6.1.1位置隨動(dòng)系統(tǒng)的分類156
6.1.2位置檢測(cè)元件158
6.1.3相敏整流與濾波電路160
6.1.4放大電路162
6.1.5執(zhí)行機(jī)構(gòu)164
6.2位置隨動(dòng)系統(tǒng)的控制方案和
基本類型164
6.2.1位置隨動(dòng)系統(tǒng)的控制方案164
6.2.2位置隨動(dòng)系統(tǒng)的基本類型165
6.2.3位置