自动控制原理_邹见效_9787111556572_河北知行文化传播有限公司

自动控制原理是高等学校工科学生的核心课程之一，本书比较系统地阐述了自动控制理论的基本原理、方法和应用，可作为控制系统领域入门课程教材。全书分为9章。第1~8章较为系统地介绍了经典控制理论，包含控制系统的数学模型的建立与分析，围绕系统的稳定性、动态性能和稳态性能，从时域、频域、根轨迹等不同角度，进行系统分析与设计的方法的介绍。第9章介绍了现代控制理论的状态空间分析法。本书每章后一节，引入对应知识点的MATLAB仿真指令，加强读者对基于使用MATLAB工具进行系统分析、设计与仿真的理解与掌握。

自动控制技术在工业、农业、交通、环境、军事、生物、医学、经济、金融和社会各个领域中都起着极其重要的作用。自动控制理论是研究自动控制的基本理论和自动控制共同规律的技术科学。自动控制原理主要讲述自动控制的基本理论和分析、设计控制系统的基本方法。自动控制原理已成为许多学科的专业基础课程或是核心课程，对掌握和理解自动控制技术及其应用有着重要的作用。本书是课程组在总结多年教学和科研经验的基础上，结合国内外控制理论发展及应用现状，参考国内外众多经典教材，经反复研讨编写而成。本书是课程组建设省级资源精品共享课、省级精品课程及大规模在线课程（MOOC课）的配套教材。编者在编写本书的过程中，坚持以下原则：1）理论系统性。在有限的学时数内，保持所阐述的控制基本理论的系统性和完整性。同时，在不影响理论阐述的基础上，精简了传统自动控制原理教材中过于繁复的数学推导和证明。2）工程实用性。通过工程应用实例引出要阐述的概念、理论和方法，强调控制对象的物理背景和物理概念，突出分析和设计方法的工程实用性。通过增加工程应用背景较强的典型例题和习题，激发读者的兴趣，让读者理解和掌握经典控制理论的精髓。3）阐述简洁性。在写作风格上，力求做到言简意赅、内容精炼、重点突出，避免大篇幅的叙述性内容，尽量压缩各章节的篇幅，同时注重基本概念的准确性和完整性。4） MATLAB工具的应用。每章最后一节简单介绍对应知识点的MATLAB仿真指令，加强读者对理论和方法的理解与掌握。同时，通过引入系统性的实例介绍了基于MATLAB的系统分析、设计与仿真。本书适用于48～90学时的课内教学。本书由邹见效任主编，李焱骏、李瑞、吴小娟、凡时财参编。秦刚、林晓雯、黄康、宋应、郑海潮、孟令榜、叶倩文参与了本书的资料整理工作。在编写过程中参考了国内外很多优秀教材、著作，在此，编者向参考文献及被引用内容的各位作者表示衷心的感谢！同时感谢责任编辑吉玲女士，同时对在本书编写过程中给予帮助的所有人员表示诚挚的谢意。本书提供配套的电子课件及相关仿真程序。由于作者水平有限，书中错误或欠妥之处在所难免，恳请各位读者批评指正。编者

前言第1章绪论11自动控制技术及其应用12自动控制系统的一般概念121自动控制的基本原理122自动控制系统的组成13自动控制系统的基本控制方式131开环控制系统132闭环控制系统133复合控制系统14自动控制系统的分类141按系统输入信号形式划分142按系统微分方程形式划分143按系统参数与时间的关系划分144按系统信号形式划分145按系统控制作用点个数划分15自动控制理论发展简史16自动控制系统的基本要求161稳定性162暂态性能163稳态性能17自动控制系统分析与设计工具18全书章节结构习题第2章系统的数学模型21系统的微分方程211电路系统212机电系统213机械系统214非线性方程的线性化22传递函数221拉普拉斯变换222传递函数的定义自动控制原理目录23框图模型231框图的构成及绘制232框图的变换规则24信号流图模型241信号流图的绘制242梅森增益公式243闭环系统的传递函数25控制系统建模的MATLAB方法习题第3章线性系统的时域分析法31时域分析的基础311典型输入信号312系统的动态性能指标32一阶系统的时域分析321一阶系统的数学模型322单位阶跃响应323单位脉冲响应324单位斜坡响应33二阶系统的时域分析331二阶系统的数学模型332二阶系统的单位阶跃响应333欠阻尼二阶系统的动态过程分析34高阶系统的时域响应341高阶系统的单位阶跃响应342高阶系统的二阶近似35线性系统的稳定性分析351稳定的概念352系统的稳定性判据36线性系统的稳态误差计算361计算稳态误差的一般方法362系统类型及静态误差系数法363动态误差系数法364扰动作用下的稳态误差365减小和消除稳态误差的措施37基于MATLAB的时域分析习题第4章线性系统的根轨迹法41根轨迹的基本概念42根轨迹方程43根轨迹的绘制与动态特性431绘制根轨迹的基本法则432根轨迹与系统的动态特性44广义根轨迹法441参数根轨迹442零度根轨迹45基于MATLAB的根轨迹分析习题第5章频域分析法51频率特性概述511线性系统在正弦信号作用下的稳态输出512线性系统的频率特性513频率特性的几何表示方法514系统频率特性与典型环节频率特性的关系52Nyquist图的绘制521比例环节522积分环节523惯性环节524振荡环节525微分环节526一阶微分环节527二阶微分环节528延迟环节529系统Nyquist图绘制举例53Bode图的绘制531比例环节532积分环节533微分环节534惯性环节535一阶微分环节536振荡环节537二阶微分环节538延时环节539系统Bode图的绘制方法5310最小相位系统的Bode图54Nyquist稳定判据及其扩展541稳定判据分析对象函数542辐角定理543Nyquist稳定判据544Nyquist稳定判据扩展55系统的相对稳定性和稳定裕度551相位裕度552幅值裕度56频域指标与系统性能的关系561闭环频率特性562频域指标与系统性能的关系57MATLAB的频域分析应用习题第6章控制系统的校正61校正问题的提出和一般方法611校正问题的提出612校正的一般方法613基于频域分析法的校正思想62PID控制器简述621比例控制器622比例微分控制器623积分控制器624比例积分控制器625比例积分微分控制器63串联超前校正631超前校正元件特性632超前校正元件设计633串联超前校正对系统的影响64串联滞后校正641滞后校正元件特性642滞后校正元件设计643串联滞后校正对系统的影响65串联滞后超前校正66MATLAB在系统校正中的应用习题第7章线性离散系统分析71线性离散系统的基本概念72信号的采样与保持721采样过程722信号保持73z变换731z变换定义732z变换方法733z逆变换方法734脉冲传递函数735线性离散系统的开环脉冲传递函数736z变换法的局限性74离散系统的稳定性分析741离散系统稳定的充分必要条件742劳斯稳定判据743线性离散系统的时域分析744线性离散系统的稳态误差75基于MATLAB的线性离散系统分析习题第8章非线性控制系统分析81非线性控制系统概述811典型非线性环节812非线性系统特征813非线性系统分析方法82描述函数法821描述函数定义822典型非线性特性的描述函数823非线性特性描述函数简化824描述函数法应用条件825应用描述函数分析非线性系统83相平面法831相平面法概念832相轨迹绘制方法833奇点

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