自動化國傢級特色專業係列規劃教材：自動控製原理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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孫優賢，王慧 編

圖書標籤:

• 自動控製原理
• 控製工程
• 自動化
• 電氣工程
• 教材
• 規劃教材
• 國傢級特色專業
• 控製係統
• 經典控製
• 現代控製

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122116079

版次：1

商品編碼：10964313

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2011-06-01

頁數：427

正文語種：中文

內容簡介

　　 本書共分九章。第一章概述自動控製係統的基本概念以及發展的曆程；第二章較為全麵地描述控製係統各單元的微分方程、傳遞函數、方塊圖、狀態空間等形式不一的數學模型和模型之間的關係；第三章討論如何獲取控製係統的時域響應和時域性能指標，著重分析瞭二階係統的特點；第四章說明瞭係統的穩定性與穩態誤差；第五章與第六章分彆給齣瞭根軌跡與頻率特性兩種圖解分析方法；第七章則將連續時間控製係統分析與綜閤的方法推廣應用到綫性離散時間控製係統；第八章闡述基於狀態空間模型的綫性係統理論基礎；第九章簡單地介紹瞭非綫性係統的基本概念、相平麵分析法與描述函數法的基本知識。
　　 本書立足自動控製的基礎理論與概念，注意到知識的完整性與係統性。因此，不僅可作為自動化類與電氣信息類相關專業本科生、研究生相應課程的教材，而且還可以作為廣大從事自動控製人員教學、科研的參考書。

目錄

第一章 概述
第一節 自動控製係統的基本概念
第二節 自動控製係統的基本結構形式
一、開環控製係統
二、閉環控製係統
三、開環與閉環控製係統的比較
第三節 自動控製係統的分類
一、按控製係統的結構分類
二、按係統給定信號的特徵分類
三、按係統傳輸信號的性質分類
四、按係統的輸入輸齣信號的數量分類
五、按係統的數學描述分類
六、按係統的參數是否隨時間變化分類
第四節 對自動控製係統的基本要求
一、穩定性
二、瞬態性能
三、穩態誤差
第五節 自動控製理論的發展概況
一、早期的自動控製係統
二、經典控製理論
三、現代控製理論
四、大係統控製理論與智能控製理論
第六節 本書的主要內容及結構體係
習題一

第二章 連續時間控製係統的數學模型
第一節 列寫動態係統的微分方程
一、幾個典型的例子
二、微分方程模型及相似係統
三、動態係統建模舉例
第二節 狀態及狀態空間模型
一、狀態空間的基本概念
二、狀態空間模型的建立
三、關於狀態空間模型的說明
第三節 特殊環節的建模及處理
一、純滯後
二、分布參數
三、積分
四、高階
五、非綫性環節的綫性化處理
第四節 控製係統中其他環節的數學模型
一、控製器的數學模型
二、測量元件的數學模型
三、執行機構的數學模型
第五節 傳遞函數與方塊圖
一、基本概念
二、關於傳遞函數的討論
三、係統方塊圖
第六節 信號流圖與梅遜公式
一、信號流圖的基本構成
二、信號流圖的繪製
三、梅遜增益公式
第七節 各種數學模型間的關係
一、由微分方程轉換為狀態方程
二、由狀態空間錶達式求傳遞函數
三、狀態變換和狀態變換中特徵值的不變性
四、由傳遞函數求狀態空間錶達式
五、由方塊圖求係統狀態空間錶達式
本章小結
習題二

第三章 連續時間控製係統的時域分析
第一節 概述
一、概述
二、典型輸入信號
第二節 微分方程的經典求解方法
一、係統的穩態響應求解
二、微分方程的暫態響應求解
三、暫態響應的時間常數
第三節 微分方程的拉氏變換求解方法
第四節 控製係統的性能指標及時域分析
一、控製係統的時域性能指標
二、控製係統的時域分析
第五節 高階係統的暫態響應
一、高階係統的階躍響應
二、高階係統的閉環主導極點
第六節 常規控製器及其對係統的影響
一、常規控製器的控製規律
二、控製器參數對控製過程的影響
三、測量滯後對控製過程的影響
第七節 狀態方程的求解與分析
一、綫性定常齊次狀態方程的解
二、狀態轉移矩陣
三、綫性定常狀態方程的解
四、狀態空間模型下的係統輸齣響應
第八節 被控對象的實驗建模
一、常用的實驗測試方法
二、輸入測試信號
三、實驗測試數據的處理
本章小結
習題三

第四章 連續時間控製係統的穩定性與穩態誤差
第一節 勞斯穩定判據
一、穩定性
二、勞斯判據
三、勞斯判據的應用
四、赫爾維茨判據
第二節 反饋控製係統的穩態誤差
一、穩態誤差
二、反饋控製係統的“型”
三、穩態誤差係數
第三節 等效單位負反饋係統
本章小結
習題四

第五章 根軌跡分析法
第一節 概述
一、根軌跡概念
二、閉環零、極點和開環零、極點之間的關係
三、根軌跡方程
第二節 根軌跡的繪製方法
第三節 廣義根軌跡
一、參數根軌跡
二、零度根軌跡
三、純滯後係統的根軌跡
第四節 基於根軌跡的係統性能分析
一、開環極點對係統性能的影響
二、開環零點對係統性能的影響
三、增益K的選取
第五節 基於根軌跡的係統補償器設計
一、超前補償器的設計
二、滯後補償器的設計
三、PID控製器的設計
本章小結
習題五

第六章 頻率特性分析法
第一節 概述
第二節 頻率特性及其圖示法
一、頻率特性的定義
二、頻率特性的圖示法
第三節 開環係統典型環節分解和頻率特性麯綫的繪製
一、開環係統典型環節分解
二、典型環節的幅相麯綫繪製
三、係統的開環幅相麯綫繪製
四、典型環節Bode圖的繪製
五、開環對數頻率特性麯綫繪製
六、由頻域實驗確定係統傳遞函數
第四節 奈奎斯特（Nyquist）穩定性判據
一、Nyquist穩定性判據
二、Nyquist穩定性判據的應用
三、穩定裕度
第五節 基於頻率響應的補償器設計
一、頻域指標與時域指標的關係
二、超前補償器的設計
三、滯後補償器的設計
第六節 係統的閉環頻率響應
一、閉環頻率特性
二、等M圓
三、等N圓
本章小結
習題六

第七章 綫性離散時間控製係統分析與綜閤
第一節 采樣過程與采樣定理
一、采樣過程的數學描述
二、采樣信號的頻譜分析
三、采樣定理
四、采樣信號的復現
第二節 Z變換基礎
一、Z變換
二、Z變換的幾個性質
三、Z反變換
四、改進Z變換
五、Z變換的局限性
第三節 綫性離散係統的數學描述及求解
一、差分方程及其求解
二、脈衝傳遞函數
三、離散係統的狀態空間模型
第四節 離散係統的分析與設計
一、離散係統的穩定性
二、基於z域的分析與設計
三、基於頻率特性的分析與設計
第五節 數字控製係統簡介
一、基於連續係統的分析與設計
二、基於離散係統的分析與設計
本章小結
習題七

第八章 綫性定常係統的狀態空間分析法
第一節 綫性定常連續係統的能控性和能觀性
一、直觀理解
二、能控性定義和能觀性定義
三、能控性判彆
四、能觀性判彆
五、對偶原理
第二節 綫性定常連續係統的綫性變換與結構分解
一、非奇異綫性變換
二、狀態空間的幾種標準型式
三、結構分解
四、狀態空間描述與傳遞函數描述的關係
第三節 綫性定常連續係統的狀態反饋控製
一、狀態反饋控製的基本概念
二、閉環綫性係統的能控性與能觀性
三、狀態反饋極點配置
四、狀態反饋鎮定
第四節 最優控製
一、最優控製概述
二、綫性係統二次型最優控製問題
三、狀態調節器
第五節 綫性定常連續係統的狀態觀測器
一、狀態觀測器
二、降維狀態觀測器
三、狀態觀測反饋係統（分離定理）
第六節 綫性定常離散係統的狀態空間分析法
一、離散係統的能控性
二、離散係統的能觀性
三、連續係統與離散係統的關聯與區彆
四、連續動態係統離散化後的能控性與能觀性
第七節 內模控製器設計
本章小結
習題八

第九章 非綫性係統分析
第一節 控製係統中的典型非綫性特性
一、典型非綫性特性
二、非綫性控製係統的特殊性
三、非綫性控製係統的分析方法
第二節 相平麵法
一、相平麵的基本概念
二、相軌跡的性質
三、相軌跡的繪製
四、二階綫性係統的相軌跡
五、非綫性係統的相軌跡
六、由相軌跡求時間解
七、相平麵分析
第三節 描述函數法
一、描述函數的概念
二、典型非綫性特性的描述函數
三、描述函數分析法
第四節 李雅普諾夫穩定性分析
一、自治係統及其平衡狀態
二、李雅普諾夫穩定性定義
三、李雅普諾夫穩定性的間接判彆法
四、李雅普諾夫穩定性的直接判彆法
五、綫性連續定常係統的李雅普諾夫穩定性分析
六、離散係統的李雅普諾夫穩定性分析
本章小結
習題九
附錄 拉普拉斯變換
參考文獻

精彩書摘

“控製”是個常用詞，在人們日常生活與工作中齣現的頻率非常高。現代漢語詞典對其所作的解釋是：“掌握住對象不使其任意活動或超齣範圍；或使其按控製者的意願活動”。在本教材中，“控製”往往是指通過對某個裝置或生産過程的某個或某些物理量進行操作，以達到使某個變量保持恒定或沿某個預設軌跡運動的一個動態過程。例如，對房間室內溫度與濕度、電機的轉速、鍋爐的壓力、機器人的動作、航天器的發射軌跡等的控製。在這些控製問題中，房屋、電機、鍋爐、機器人、航天器等被稱為被控對象；室內溫度與濕度、電機轉速、鍋爐壓力、航天器發射角度與速度等是控製的目的，稱為被控變量（簡稱被控量）；人們在控製過程中操縱的那些物理量則被稱為控製變量（簡稱控製量）或操縱變量。
那麼，什麼是控製係統呢？簡單地說，就是為瞭達到某種“目標”設計並按照人們意願予以實施的一套係統。例如，城市道路交叉口的紅綠燈信號控製係統控製著各個方嚮的車輛，保證城市交通的安全與通暢。控製係統中的基本要素應該包含：①被控變量，也就是控製係統的目標；②被控對象；③檢測傳感器，通過它知道被控對象當前狀態；④控製器，體現設計者意願的控製策略；⑤執行機構，實現控製目標的手段，如果控製係統在啓動工作之後不再需要人工乾預而能自動地完成預先設置的任務，稱該係統是自動控製係統；否則為手動（或稱人工）控製係統。比如說，同為道路交叉口的交通係統，由交警指揮車輛通行是典型的人工控製係統；而若采用信號燈自動控製，則為自動控製係統。
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印刷效果還不錯，但因為外包裝嚴重破損；書都被弄的又破又皺，因為放在的是自提櫃，隻好將就用瞭。

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