本書從貼近實際應用出發(fā),系統(tǒng)地介紹了自動控制原理的基本理論及其應用,并引入目前控制領域廣泛使用的MATLAB軟件進行輔助分析。第壹章介紹了自動控制的基本概念;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速系統(tǒng);第六章介紹了位置隨動系統(tǒng);第七章介紹了交流調速系統(tǒng)。每章前面配有“本章知識技能要求及目標”,每章后面配有“本章知識點小結”、“本章知識技能綜合訓練”及“思考題與習題”。本書強調理論的工程應用,突出物理概念的理解和掌握,盡量減少繁瑣的數(shù)學推導,前后知識銜接緊密,表述深入淺出,通俗易懂,易于教學和學生自學。
目錄
前言
第1章自動控制基礎1
1.1自動控制的基本概念1
1.1.1自動控制系統(tǒng)概述1
1.1.2自動控制系統(tǒng)的組成2
1.1.3開環(huán)控制和閉環(huán)控制5
1.1.4自動控制系統(tǒng)的分類6
1.1.5自動控制系統(tǒng)的性能指標8
1.1.6自動控制系統(tǒng)的發(fā)展10
1.2數(shù)學模型11
1.2.1自動控制系統(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自動控制系統(tǒng)的框圖20
1.2.4框圖的變換、化簡和系統(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
思考題與習題42
第2章自動控制系統(tǒng)的性能分析47
2.1自動控制系統(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)相對穩(wěn)定性55
2.1.6對數(shù)穩(wěn)定判據(jù)59
2.2自動控制系統(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)
增益間的關系60
2.2.3典型輸入信號61
2.2.4參考輸入信號作用下的
穩(wěn)態(tài)誤差63
2.2.5擾動輸入信號作用下的
穩(wěn)態(tài)誤差66
2.3自動控制系統(tǒng)的動態(tài)性能
分析68
2.3.1一階系統(tǒng)的暫態(tài)響應分析68
2.3.2二階系統(tǒng)的暫態(tài)響應分析70
2.3.3系統(tǒng)動態(tài)性能與開環(huán)頻率
特性間的關系77
思考題與習題78
第3章改善系統(tǒng)性能的方法81
3.1校正的相關概念81
3.1.1串聯(lián)校正81
3.1.2反饋校正81
3.1.3復合校正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100
3.4.2反饋校正系統(tǒng)的設計100
3.4.3串聯(lián)校正與反饋校正的比較101
思考題與習題101
第4章MATLAB軟件及其應用104
4.1MATLAB簡介和使用104
4.1.1MATLAB的功能和優(yōu)缺點104
Ⅳ
4.1.2MATLAB軟件及其關于自動控制
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、
轉換與簡化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
轉換與簡化121
4.3線性連續(xù)系統(tǒng)的時域分析132
4.3.1時域分析的拉普拉斯變換法132
4.3.2時域分析的函數(shù)命令138
思考題與習題145
第5章直流調速系統(tǒng)性能分析146
5.1具有轉速負反饋的晶閘管直流
調速系統(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)的自動調節(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轉速、電流雙閉環(huán)調速
系統(tǒng)分析148
5.2.1雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的組成及
工作原理148
5.2.2雙閉環(huán)調速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析151
5.2.3雙閉環(huán)調速系統(tǒng)動態(tài)分析152
5.2.4轉速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)調節(jié)器的
工程設計154
思考題與習題155
第6章位置隨動系統(tǒng)性能分析156
6.1位置控制原理156
6.1.1位置隨動系統(tǒng)的分類156
6.1.2位置檢測元件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)行機構164
6.2位置隨動系統(tǒng)的控制方案和
基本類型164
6.2.1位置隨動系統(tǒng)的控制方案164
6.2.2位置隨動系統(tǒng)的基本類型165
6.2.3位置