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| 內容簡介： |
本教材详细介绍了自动控制的基本理论和分析方法，分上、下册，本书是上册，共有7章，第1章深入浅出地讲述了自动控制系统的一般概念；第2章介绍了控制系统的数学模型；第3~5章介绍了控制系统的3种分析方法：时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法；第6章介绍了控制系统的校正；第7章通过几个控制系统的应用示例，生动形象地阐述了控制系统原理，以进一步加深读者对控制系统的理解和认识。同时，为方便理解和夯实相关知识，每章均配备有例题和习题。
本教材比较全面地涵盖了大学本科“自动控制理论”课程的内容，可作为高校自动化、电气工程及其自动化、机械工程及其自动化、热力工程、通信工程、电子信息工程等相关专业的“自动控制原理”课程教材，也可作为相关教师、自动化相关专业研究生、科技与工程技术人员的参考书。
本教材各章节内容的介绍基于MATLAB的控制系统计算机辅助分析与设计方法，需要读者有相应的MATLAB应用基础，以加强对课程的理解。
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| 目錄：
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前言
第一篇控制基础篇
第1章自动控制系统的一般概念
11引言
12自动控制系统
121人工控制与自动控制
122自动控制系统的表示方法
13自动控制系统的基本结构
131开环控制系统
132闭环控制系统
133自动控制系统的基本组成
14控制系统的基本要求
141稳定性
142快速性和平稳性
143准确性
15自动控制系统的分类
151按信号传递的形式分类
152按是否满足叠加原理分类
153按给定值形式分类
16自动控制理论发展简史
小结
习题
第2章控制系统的数学模型
21引言
22系统微分方程的建立
221线性系统的微分方程
222非线性微分方程的线性化
23线性系统的传递函数
231传递函数
232传递函数的性质
233传递函数的求法
234典型环节的传递函数
24控制系统的动态结构图与
信号流图
241动态结构图的概念
242动态结构图的绘制
243动态结构图的等效变换
244信号流图及梅逊增益公式
25闭环控制系统的传递函数
251闭环控制系统的开环传递
函数
252给定输入信号作用下系统的闭环
传递函数
253干扰信号作用下系统的闭环传递
函数
254闭环控制系统的误差传递
函数
255多输入多输出系统的传递函数
矩阵
26MATLAB中数学模型的表示
261数学模型的MATLAB表示及其
转换
262应用MATLAB指令简化动态
结构图
小结
习题
第二篇系统分析篇
第3章控制系统的时域分析
31引言
311典型输入信号
312控制系统时域响应的性能
指标
32控制系统的动态性能分析
321一阶系统的时域分析
322二阶系统的时域分析
323高阶系统的时域分析
33控制系统的稳定性分析
331稳定的基本概念
332线性系统稳定的充分必要
条件
333稳定判据
334系统参数对稳定性的影响
335系统的相对稳定性以及稳定
裕度
336结构不稳定系统及其改善
措施
34控制系统的稳态误差
341误差与稳态误差的定义及其
计算
342给定输入作用下的稳态误差及
计算
343扰动作用下的稳态误差与系统
结构参数的关系
344改善系统稳态精度的途径
35借助MATLAB软件进行系统时域
分析
小结
习题
第4章控制系统的根轨迹分析
41引言
411根轨迹
412根轨迹与系统性能
42根轨迹法的基本概念
421根轨迹方程
422系统闭环零点、极点和开环零点、
极点的关系
423相角条件和幅值条件
43根轨迹的绘制
431绘制根轨迹图的基本法则
432绘制根轨迹图举例
44广义根轨迹的绘制
441参数根轨迹图的绘制
442零度根轨迹图的绘制
45利用根轨迹图分析控制系统
性能
451闭环系统极点、零点的位置与
系统性能的关系
452由根轨迹图确定条件稳定系统
的参数取值范围
453增加开环零、极点对根轨迹的
影响
46借助MATLAB软件进行控制
系统的根轨迹分析
461用MATLAB绘制根轨迹图
462用MATLAB对系统根轨迹进行
分析举例
小结
习题
第5章控制系统的频域分析法
51引言
511频率特性的基本概念
512频率特性的图示方法
52幅相频率特性
521幅相频率特性曲线
522典型环节的幅相特性曲线
523系统开环幅相特性曲线的
绘制
53对数频率特性
531对数频率特性曲线
532典型环节的伯德图
533系统开环伯德图的绘制
534最小相位系统与非最小相位
系统
535由频率特性曲线确定开环传递
函数
54频域稳定判据
541奈奎斯特稳定判据的数学
基础
542奈奎斯特稳定判据
543对数意义上的奈奎斯特稳定
判据
55稳定裕度
56控制系统的频域分析
561利用开环频率特性分析系统
性能
562利用闭环频率特性分析系统
性能
57借助MATLAB软件进行系统
频域分析
小结
习题
第三篇系统设计篇
第6章控制系统的校正
61引言
611系统校正的概念
612系统校正基础
62常用校正装置及其特性
621超前校正装置及其特性
622滞后校正装置及其特性
623滞后超前校正装置及其
特性
63频域法串联校正
631串联超前校正
632串联滞后校正
633串联滞后超前校正
634按期望特性对系统进行串联
校正
64根轨迹法串联校正
641串联超前校正
642串联滞后校正
643串联滞后超前校正
65工程控制方法——PID控制
66反馈校正
661利用反馈校正改变局部结构和
参数
662利用反馈校正取代局部结构
67复合校正
671按干扰补偿的复合校正
672按输入补偿的复合校正
小结
习题
第四篇应用篇
第7章控制系统设计案例分析
71引言
72一种电动比例蝶阀控制系统
73智能车速度控制系统
74汽车制动器性能测试的试验台
控制系统
附录A拉普拉斯变换
参考文献
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| 內容試閱：
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随着科学技术的飞速发展，自动控制技术几乎无处不在，被广泛应用于自主制造、智能交通、智慧农业以及航空航天等重要领域，极大提高了社会生产效率。进入21世纪以来，无人驾驶技术、智能制造及5G技术等前沿科技接踵而至，都与自动控制技术息息相关。可以断定，自动控制技术在21世纪将为人类文明进步继续发挥不可或缺的重要作用。
在控制技术需求的不断推动下，控制理论取得了显著进步。为了适应控制技术以及控制理论发展的需要，我们编写了《自动控制原理》这本教材，专门介绍有关自动控制系统的基本概念、原理和方法。本教材分为上下册，内容包含线性定常系统的理论基础、线性离散控制系统理论、非线性控制系统基础和现代控制理论基础，涵盖了现代自动控制技术所需的基础理论内容。
本教材是编者结合多年来一线教学的实际经验，根据高等学校本科教材编写要求，综合考虑学生需求及课程发展历程，并广泛参考国内外相关优秀教材内容及体系结构，通过细心研究体会编写而成的。在整个编写过程中，力求内容完备无误、结构紧凑、概念清晰，意在夯实读者的专业知识并为其打下坚实的理论基础。此外，为便于读者了解相关理论的应用，加深对理论及方法的理解和掌握， 书中配有相应实例和习题。
同时，为了让读者掌握实用软件MATLAB的应用技巧，我们将MATLAB的控制系统计算机辅助分析和设计方法贯穿于相关章节中。
本教材由重庆大学宋永端教授任主编，杨欣、谢昭莉任副主编，黄秀财、赵凯参加了编写工作。感谢张智容、崔倩、成红、刘欢、柳静、潘小虎、谭威、张鑫坤、孙丽贝、时天源同学在收集和整理资料方面所做的工作。特别感谢李斌、李良筑、盛朝强，朱婉婷、叶兆虹等几位老师对本教材的贡献。
对于本教材的错误和不妥之处，恳请广大读者不吝指正。
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