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吴怀宇著|
无编
- 出版社：华中科技大学出版社
- 页数：无
- ISBN：9787568095969
- 版权提供：华中科技大学出版社
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基本信息 书名：自动控制原理（第四版）
书号：9787568095969
定价：58.00
作者/编者： 吴怀宇
出版社：华中科技大学出版社
出版时间： 2024年08月
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内容简介 《自动控制原理》（第四版）与同类教材相比，具有突出的特色和改革创新点。1.将课程思政元素融进了《自动控制原理》（第四版）教材之中。2.将“新工科”和高等工程教育认证的内涵特征融入控制系统建模、分析与综合。3.突出、强化提高读者分析和解决复杂工程问题的综合能力及终身学习能力。4. 围绕“自动控制原理”课程，建立和形成了立体化教学资源。
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参考目录 1绪论(1)
1.1控制理论的形成与发展(1)
1.1.1自动控制理论阶段(3)
1.1.2现代控制理论阶段(7)
1.1.3智能控制理论阶段(8)
1.2自动控制系统的基本概念(10)
1.2.1手动控制与自动控制系统(11)
1.2.2自动控制系统的基本环节(13)
1.2.3自动控制系统的基本变量(14)
1.2.4开环控制系统(14)
1.2.5闭环控制系统(15)
1.2.6复合控制系统(16)
1.3自动控制系统性能的基本要求(17)
1.3.1稳定性(17)
1.3.2动态特性(19)
1.3.3静态特性(21)
1.4自动控制系统的分类(22)
1.4.1线性系统与非线性系统(22)
1.4.2连续系统与离散系统(23)
1.4.3恒值系统与随动系统(23)
1.4.4单变量系统与多变量系统(24)
1.4.5确定性系统与不确定性系统(24)
1.4.6集中参数系统与分布参数系统(24)
1.5教学内容、课程目标与要求(24)
1.5.1教学内容(24)
1.5.2课程目标(25)
1.5.3教学要求(26)
本章小结(27)
本章思维导图(27)
本章习题(28)
2线性控制系统的数学建模(29)
2.1微分方程(29)
2.1.1微分方程建模的一般步骤(29)
2.1.2典型线性系统的微分方程(30)
2.2传递函数(34)
2.2.1传递函数的定义(34)
2.2.2传递函数的基本性质(35)
2.2.3典型环节的传递函数(35)
2.3方框图(38)
2.3.1方框图的定义(39)
2.3.2方框图的等效变换(40)
2.4信号流图(45)
2.4.1信号流图的定义及相关术语(45)
2.4.2信号流图的基本性质(46)
2.4.3信号流图的绘制(46)
2.4.4信号流图的梅森公式(47)
2.5控制系统的典型传递函数(48)
2.5.1系统的开环传递函数(49)
2.5.2系统的闭环传递函数(49)
2.5.3系统的误差传递函数(50)
本章小结(50)
本章思维导图(52)
本章习题(52)
自动控制原理(第四版)目录3控制系统的时域分析(56)
3.1典型输入信号(56)
3.2线性定常系统的时域响应与性能指标(58)
3.2.1线性定常系统的时域响应(58)
3.2.2控制系统时域响应的性能指标 (58)
3.3一阶系统的时域响应(59)
3.3.1一阶系统的单位阶跃响应(59)
3.3.2一阶系统的单位脉冲响应(60)
3.3.3线性定常系统的重要特性(61)
3.4二阶系统的时域响应(61)
3.4.1二阶系统的数学模型(61)
3.4.2二阶系统的单位阶跃响应(62)
3.4.3二阶系统的时域响应的性能指标(65)
3.4.4二阶系统的单位脉冲响应(70)
3.5高阶系统的时域响应(71)
3.5.1高阶系统单位阶跃响应(71)
3.5.2闭环主导极点(72)
3.6线性定常系统的稳定性(73)
3.6.1控制系统稳定性的概念与条件(73)
3.6.2线性定常系统稳定的充分必要条件(74)
3.6.3劳斯稳定判据(74)
3.6.4赫尔维茨稳定判据 (77)
3.6.5稳定判据的应用(78)
3.6.6相对稳定性和稳定裕度(80)
3.7线性定常系统的稳态误差(81)
3.7.1误差及稳态误差的基本概念(81)
3.7.2系统稳态误差的计算(82)
3.7.3动态误差系数(87)
3.7.4改善系统稳态精度的途径(88)
本章小结(91)
本章思维导图(92)
本章习题(93)
4控制系统的根轨迹分析(96)
4.1根轨迹的基本概念(96)
4.2根轨迹方程(97)
4.3常规根轨迹绘制规则(99)
4.4广义根轨迹及其绘制(108)
4.4.1参数根轨迹(108)
4.4.2零度根轨迹(109)
4.5利用根轨迹法实现系统性能分析(112)
4.5.1基于根轨迹的系统稳定性分析(112)
4.5.2基于根轨迹的系统稳态性能分析(113)
4.5.3基于根轨迹的系统动态性能分析(113)
4.5.4增加开环零、极点对根轨迹的影响(115)
本章小结(115)
本章思维导图(116)
本章习题(117)
5控制系统的频域分析(119)
5.1频率特性的基本概念(119)
5.1.1频率特性的定义(119)
5.1.2频率特性的表示方法(121)
5.2典型环节与系统的开环频率特性(124)
5.2.1典型环节的频率特性(124)
5.2.2系统开环频率特性(135)
5.2.3*小相位系统和非*小相位系统(144)
5.2.4由伯德图确定传递函数(145)
5.3奈奎斯特稳定判据(146)
5.3.1幅角原理(147)
5.3.2奈氏判据(148)
5.3.3奈氏判据在伯德图中的应用 (153)
5.4控制系统的相对稳定性(154)
5.4.1相位裕量(155)
5.4.2增益裕量(156)
5.5开环对数频率特性与相对稳定性的关系(157)
5.5.1伯德原理(157)
5.5.2三段频特点(158)
5.6控制系统的闭环频率特性(162)
5.6.1用向量法绘制闭环频率特性(162)
5.6.2尼柯尔斯图(163)
5.6.3非单位反馈系统的闭环频率特性(165)
5.7频域性能指标与时域性能指标的关系(166)
5.7.1闭环频域指标(166)
5.7.2开环频域指标和时域性能指标的关系(167)
5.7.3闭环频域指标与时域性能指标的关系(169)
本章小结(171)
本章思维导图(172)
本章习题(172)
6控制系统的校正与设计(175)
6.1控制系统校正的概念(175)
6.1.1校正方案及校正装置(175)
6.1.2校正装置的应用(176)
6.2常用校正装置及其特性(176)
6.2.1超前校正装置(176)
6.2.2滞后校正装置(178)
6.2.3滞后超前校正装置(179)
6.2.4PID校正装置(179)
6.3基于频率法的串联校正(182)
6.3.1超前校正设计(183)
6.3.2滞后校正设计(184)
6.3.3滞后超前校正设计(186)
6.3.4按系统期望频率特性进行校正(189)
6.3.5PID校正(191)
6.4反馈校正及其参数确定(194)
本章小结(197)
本章思维导图(198)
本章习题(198)
7线性离散控制系统分析(201)
7.1离散系统的基本概念(201)
7.1.1离散控制系统(201)
7.1.2离散控制系统的特点(204)
7.1.3离散控制系统的研究方法(204)
7.2信号的采样与保持(204)
7.2.1采样过程及其数学描述(204)
7.2.2采样定理(206)
7.2.3信号的复现与零阶保持器(207)
7.2.4采样周期的选择(209)
7.3z变换理论(210)
7.3.1z变换的定义(210)
7.3.2z变换方法(211)
7.3.3z变换基本定理(214)
7.3.4z反变换(216)
7.4离散控制系统的数学模型(218)
7.4.1差分方程(218)
7.4.2脉冲传递函数(220)
7.4.3差分方程和脉冲传递函数的关系(229)
7.5线性离散控制系统的分析(230)
7.5.1离散控制系统的稳定性分析(230)
7.5.2离散控制系统的稳态性能分析(234)
7.5.3离散控制系统的动态性能分析(237)
本章小结(240)
本章思维导图(241)
本章习题(241)
8非线性控制系统(245)
8.1非线性系统概述(245)
8.1.1典型非线性特性(245)
8.1.2非线性系统的基本特征(247)
8.1.3非线性系统的分析方法及应用(248)
8.2描述函数法(249)
8.2.1描述函数法的基本概念(249)
8.2.2典型非线性特性的描述函数(251)
8.2.3用描述函数法分析非线性系统的稳定性(255)
8.3相平面法(259)
8.3.1相平面的基本概念(259)
8.3.2相轨迹的绘制(260)
8.3.3相平面分析(262)
本章小结(271)
本章思维导图(271)
本章习题(272)
9直流电动机控制系统分析与综合(274)
9.1直流电机简介(274)
9.2直流电动机模型及特性分析(275)
9.2.1直流电动机模型(275)
9.2.2直流电动机模型特性分析(276)
9.3直流电动机闭环控制系统的时域分析(278)
9.3.1基于调速模型讨论闭环控制与开环控制的优劣(278)
9.3.2基于位置模型讨论PID闭环控制(281)
9.4直流电动机闭环控制系统的频域分析(295)
9.5直流电动机位置控制系统的频域综合(297)
9.5.1 超前滞后控制器的设计与仿真(297)
9.5.2超前滞后控制器的设计与仿真(302)
9.5.3PID控制器的设计与仿真(305)
9.6直流电动机离散控制系统分析(308)
9.7直流电动机非线性反馈控制系统综合(310)
9.7.1非线性速度反馈校正改善动态品质(310)
9.7.2前向通道加入非线性环节改善动态品质(312)
9.7.3用非线性切换方式改善滞后(PI)校正(313)
本章小结(315)
附录A“自动控制原理”OBE课程教学大纲(316)
附录B自动化专业毕业要求(326)
附录CMatlab/Simulink在控制系统分析与综合中的应用实例(327)
附录D自动化领域重要学术期刊、会议及文献检索工具(350)
参考文献(352)
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作者简介 教授博士生导师，现任武汉科技大学教务处处长、校长助理。博士毕业于清华大学仪器科学与技术专业。曾在香港城市大学从事1年的特区政府合作项目研究，任副研究员; 教育部电子信息与电气学科教学指导委员会委员;教育部本科教学工作水平评估专家组成员;教育部冶金自动化与检测技术工程研究中心负责人;教育部国家精品课程评审人;国家自然科学基金评审人;中国自动化学会专家咨询工作委员会委员; 美国电气与电子工程师学会会员(IEEE);英国电气工程师学会会员(IEE);日本电子情报通信学会会员EICE);中国注册自动化系统工程师(ASE);中国仪器仪表学会高级会员;中国机械工程学会高级会员;中国微米纳米技术学会理事;省级精品课程、省部级科技项目评审人;兼任IEEE Transactions、Advances in Engineering Software和American Control Conference等学术期刊和国际会议的论文评阅人。
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