自動(dòng)控制技術(shù)及應(yīng)用
定 價(jià):39.6 元
叢書名:全國(guó)高職高專院校規(guī)劃教材.精品與示范系列
- 作者:陳慧蓉
- 出版時(shí)間:2014/2/1
- ISBN:9787121223730
- 出 版 社:電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP273
- 頁(yè)碼:296
- 紙張:印 次:1
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
本書根據(jù)企業(yè)崗位技能的實(shí)際需求,以“典型自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析、調(diào)試與故障排除”這一工作任務(wù)為主線,并結(jié)合作者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與課程改革成果進(jìn)行編寫。本書針對(duì)實(shí)際控制系統(tǒng)分析、調(diào)試與維修過(guò)程中不同階段所應(yīng)具有的知識(shí)和能力,選擇和優(yōu)化了原有課程內(nèi)容,全書分為4個(gè)教學(xué)單元,主要內(nèi)容包括自動(dòng)控制系統(tǒng)基礎(chǔ),自動(dòng)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立,自動(dòng)控制系統(tǒng)性能分析與改善,直流調(diào)速系統(tǒng)分析、調(diào)試與故障排除,同時(shí)將MATLAB軟件的應(yīng)用貫穿于各教學(xué)單元中。全書內(nèi)容按照由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,由部分到整體的認(rèn)知規(guī)律進(jìn)行介紹及單元任務(wù)設(shè)計(jì)。
本書提供免費(fèi)的電子教學(xué)課件、習(xí)題參考答案及精品課網(wǎng)站,詳見(jiàn)前言。
陳慧蓉 檢測(cè)與自動(dòng)控制專業(yè)碩士,副教授,在蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系多年從事《自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)》、《單片機(jī)原理及應(yīng)用》等課程的教學(xué)與科研工作,為“電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)核心課程開(kāi)發(fā)”國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)核心成員,完成《自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)》省級(jí)精品課程改革與建設(shè)項(xiàng)目,發(fā)表論文多篇。
單元1 自動(dòng)控制系統(tǒng)基礎(chǔ)(1)
教學(xué)導(dǎo)航(1)
1.1 自動(dòng)控制的概念及發(fā)展(2)
1.1.1 自動(dòng)控制的基本概念(2)
1.1.2 自動(dòng)控制的發(fā)展階段(3)
1.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成與控制方式(4)
1.2.1 自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成框圖(4)
1.2.2 控制系統(tǒng)組成框圖的繪制(5)
1.2.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式(8)
1.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類(9)
1.4 控制系統(tǒng)的性能及分析方法(10)
1.4.1 控制系統(tǒng)的性能要求(10)
1.4.2 控制系統(tǒng)的性能分析方法(12)
1.5 MATLAB軟件應(yīng)用基礎(chǔ)(12)
1.5.1 MATLAB語(yǔ)言系統(tǒng)(13) 單元1 自動(dòng)控制系統(tǒng)基礎(chǔ)(1)
教學(xué)導(dǎo)航(1)
1.1 自動(dòng)控制的概念及發(fā)展(2)
1.1.1 自動(dòng)控制的基本概念(2)
1.1.2 自動(dòng)控制的發(fā)展階段(3)
1.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成與控制方式(4)
1.2.1 自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成框圖(4)
1.2.2 控制系統(tǒng)組成框圖的繪制(5)
1.2.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式(8)
1.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類(9)
1.4 控制系統(tǒng)的性能及分析方法(10)
1.4.1 控制系統(tǒng)的性能要求(10)
1.4.2 控制系統(tǒng)的性能分析方法(12)
1.5 MATLAB軟件應(yīng)用基礎(chǔ)(12)
1.5.1 MATLAB語(yǔ)言系統(tǒng)(13)
1.5.2 MATLAB基本語(yǔ)句結(jié)構(gòu)(14)
1.5.3 MATLAB的運(yùn)算(15)
1.5.4 MATLAB二維圖形繪制(18)
任務(wù)1 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)定性分析與框圖建立(21)
知識(shí)梳理與總結(jié)(22)
思考與練習(xí)題1(23)
單元2 自動(dòng)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立(25)
教學(xué)導(dǎo)航(25)
2.1 拉普拉斯變換及其應(yīng)用(26)
2.1.1 拉氏變換的概念(26)
2.1.2 拉氏變換的運(yùn)算定理(29)
2.1.3 利用分解定理求拉氏反變換(31)
2.1.4 應(yīng)用拉氏變換求解微分方程(33)
2.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型(35)
2.2.1 控制系統(tǒng)的微分方程(35)
2.2.2 傳遞函數(shù)(37)
2.2.3 典型環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型(39)
2.2.4 控制系統(tǒng)的方框圖(45)
2.2.5 反饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)(51)
2.3 基于MATLAB/SIMULINK建立控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型(53)
2.3.1 傳遞函數(shù)的描述(53)
2.3.2 模型的連接及閉環(huán)傳遞函數(shù)求。55)
任務(wù)2 控制系統(tǒng)典型環(huán)節(jié)的模擬與測(cè)試(57)
任務(wù)3 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立(61)
知識(shí)梳理與總結(jié)(65)
思考與練習(xí)題2(66)
單元3 自動(dòng)控制系統(tǒng)性能分析與改善(70)
教學(xué)導(dǎo)航(70)
3.1 自動(dòng)控制系統(tǒng)性能指標(biāo)(71)
3.2 系統(tǒng)時(shí)域分析法(73)
3.2.1 穩(wěn)定性分析(73)
3.2.2 控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能分析(81)
3.2.3 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能分析(89)
3.2.4 基于MATLAB的控制系統(tǒng)時(shí)域分析(97)
3.3 系統(tǒng)頻域分析法(107)
3.3.1 頻率特性的基本概念(108)
3.3.2 典型環(huán)節(jié)的頻率特性(112)
3.3.3 開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性曲線繪制(120)
3.3.4 頻率特性分析系統(tǒng)穩(wěn)定性(125)
3.3.5 頻率特性與系統(tǒng)性能的關(guān)系(134)
3.3.6 基于MATLAB的控制系統(tǒng)頻域分析(142)
3.4 自動(dòng)控制系統(tǒng)性能改善(144)
3.4.1 校正概念與校正裝置(144)
3.4.2 基本PID控制(154)
3.4.3 系統(tǒng)校正(163)
任務(wù)4 二階系統(tǒng)性能分析與測(cè)試(177)
任務(wù)5 三階系統(tǒng)性能分析與測(cè)試(180)
任務(wù)6 頻率分析法分析系統(tǒng)性能(183)
任務(wù)7 轉(zhuǎn)速負(fù)反饋有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)性能分析(185)
知識(shí)梳理與總結(jié)(187)
思考與練習(xí)題3(188)
單元4 直流調(diào)速系統(tǒng)分析、調(diào)試與故障排除(193)
教學(xué)導(dǎo)航(193)
4.1 調(diào)速的基本概念和技術(shù)指標(biāo)(194)
4.2 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法(197)
4.3 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)(201)
4.3.1 開(kāi)環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)存在的問(wèn)題(201)
4.3.2 系統(tǒng)的組成及靜特性(202)
4.3.3 閉環(huán)系統(tǒng)反饋控制規(guī)律(206)
4.3.4 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算(207)
4.3.5 單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析(209)
4.3.6 單閉環(huán)無(wú)靜差直流調(diào)速系統(tǒng)(212)
4.3.7 其他反饋在單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用(218)
4.4 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)(221)
4.4.1 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成(222)
4.4.2 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的方框圖(223)
4.4.3 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的工作原理(224)
4.4.4 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)性能分析(225)
4.4.5 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)參數(shù)的工程設(shè)計(jì)(229)
4.5 可逆直流調(diào)速系統(tǒng)(237)
4.5.1 可逆直流調(diào)速電路的形式(237)
4.5.2 可逆拖動(dòng)的四種工作狀態(tài)(239)
4.5.3 可逆直流調(diào)速系統(tǒng)中的環(huán)流分析(240)
4.5.4 有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)(242)
4.5.5 無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)(245)
4.6 直流調(diào)速系統(tǒng)的MATLAB仿真設(shè)計(jì)(250)
4.6.1 直流電動(dòng)機(jī)模型在MATLAB中的實(shí)現(xiàn)(250)
4.6.2 直流調(diào)速控制系統(tǒng)的仿真過(guò)程(254)
4.6.3 開(kāi)環(huán)直流調(diào)速控制系統(tǒng)與仿真(256)
4.7 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析、調(diào)試與故障排除(261)
4.7.1 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析步驟?(261)
4.7.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)試(263)
4.7.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的維護(hù)、使用和故障排除(266)
任務(wù)8 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)分析調(diào)試與維護(hù)(268)
任務(wù)9 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的MATLAB仿真(270)
知識(shí)梳理與總結(jié)(280)
思考與練習(xí)題4(281)
參考文獻(xiàn)(284)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)控制技術(shù)大量應(yīng)用,大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量,已成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步必不可少的一門技術(shù)!白詣(dòng)控制技術(shù)及應(yīng)用”課程是自動(dòng)化類專業(yè)的核心課程,是專業(yè)技能課程與崗位職業(yè)技能課程連接的橋梁與紐帶。本教材根據(jù)企業(yè)崗位的實(shí)際需求,以“典型自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析、調(diào)試與故障排除”這一工作任務(wù)為主線,并結(jié)合作者多年的職業(yè)教育教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與課程改革成果進(jìn)行編寫。
本書針對(duì)實(shí)際控制系統(tǒng)分析、調(diào)試與維修過(guò)程中不同階段所應(yīng)具有的知識(shí)和能力,選擇和優(yōu)化了原有課程內(nèi)容,全書分為4個(gè)教學(xué)單元,主要內(nèi)容包括自動(dòng)控制系統(tǒng)基礎(chǔ),自動(dòng)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立,自動(dòng)控制系統(tǒng)性能分析與改善,直流調(diào)速系統(tǒng)分析、調(diào)試與故障排除。在內(nèi)容安排上強(qiáng)調(diào)理論以夠用為度,注重學(xué)生技能培養(yǎng)和可持續(xù)發(fā)展能力,注意新技術(shù)應(yīng)用,注重MATLAB軟件在自動(dòng)控制的分析與設(shè)計(jì)方面的廣泛應(yīng)用。在教學(xué)的組織與安排上注重理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合,建議采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng):教、學(xué)、做一體”教學(xué)模式,將單元內(nèi)容任務(wù)化。
為了培養(yǎng)學(xué)生具有相應(yīng)的職業(yè)崗位能力并結(jié)合課程知識(shí)、能力與素質(zhì)目標(biāo)要求,精心設(shè)計(jì)了具有代表性的9個(gè)典型任務(wù),任務(wù)的選取原則是盡可能包含各單元知識(shí)點(diǎn),盡可能體現(xiàn)趣味性、實(shí)用性和可操作性,任務(wù)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從部分到整體。各院?山Y(jié)合自身的教學(xué)環(huán)境條件選擇適合的教學(xué)形式和學(xué)習(xí)任務(wù),任務(wù)的完成可通過(guò)控制原理試驗(yàn)箱和調(diào)速系統(tǒng)裝置來(lái)完成。
在任務(wù)完成過(guò)程中注重教師引導(dǎo)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)的緊密結(jié)合。學(xué)生在完成各單元任務(wù)的同時(shí)也就完成相應(yīng)單元知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí),同時(shí)任務(wù)的完成需要小組成員的相互配合,共同努力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。本課程教學(xué)小組開(kāi)展了多輪教學(xué)實(shí)踐,“自動(dòng)控制技術(shù)及應(yīng)用”課程被評(píng)為省級(jí)精品課程,并在省級(jí)網(wǎng)絡(luò)課程中獲二等獎(jiǎng)。將“任務(wù)驅(qū)動(dòng):教、學(xué)、做一體”應(yīng)用到本課程教學(xué)中,豐富了課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手能力,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,符合高等職業(yè)教育的特點(diǎn)與要求。
本書各學(xué)習(xí)單元都設(shè)有教學(xué)導(dǎo)航,指出本單元的知識(shí)重點(diǎn)與難點(diǎn),必須達(dá)到的知識(shí)、能力與素質(zhì)目標(biāo),建議教學(xué)方法等;每小節(jié)均設(shè)有知識(shí)分布網(wǎng)絡(luò),介紹本節(jié)知識(shí)點(diǎn)的層次和相互聯(lián)系;各學(xué)習(xí)單元結(jié)束后設(shè)有知識(shí)梳理與總結(jié),并配有相應(yīng)的思考與練習(xí)題,以便學(xué)生復(fù)習(xí)與鞏固。
本書由蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院陳慧蓉主編并進(jìn)行全書統(tǒng)稿,李中望和張松蘭副主編。陳慧蓉編寫單元1、2,張松蘭編寫單元3,李中望編寫單元4。全書由張學(xué)亮教授進(jìn)行主審,并對(duì)書稿的編寫思路及內(nèi)容提出許多寶貴意見(jiàn)和建議,在此表示衷心感謝。
由于編者水平和時(shí)間有限,書中難免有不足之處,敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
為方便教學(xué),本書配有免費(fèi)的電子教學(xué)課件、習(xí)題參考答案,請(qǐng)有需要的教師登錄華信教育資源網(wǎng)(http://www.hxedu.com.cn)免費(fèi)注冊(cè)后進(jìn)行下載,如有問(wèn)題請(qǐng)?jiān)诰W(wǎng)站留言或與電子工業(yè)出版社聯(lián)系(E-mail:hxedu@phei.com.cn)。讀者也可通過(guò)該精品課網(wǎng)站(http://www1.whptu.ah.cn/jwc/08jpkc/zk/wangluokecheng/wlkc.html)瀏覽和參考更多的教學(xué)資源。
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