正版新书]自动控制原理谭功全9787301224489

第1章 绪论
1.1 自动控制的历史
1.2 控制系统的基本概念
1.2.1 自动控制问题的提出
1.2.2 开环控制系统
1.2.3 闭环控制系统
1.2.4 开环控制系统与闭环控制系统的比较
1.2.5 控制系统示例
1.3 控制系统的分类
1.3.1 按自动控制系统是否形成闭合回路分类
1.3.2 按信号的结构特点分类
1.3.3 按给定值信号的特点分类
1.3.4 按控制系统元件的特性分类
1.3.5 按控制系统信号的形式分类
1.3.6 其他的分类方法
1.4 控制系统的响应模态与基本要求
本章小结
习题1
第2章 控制系统的数学模型
2.1 系统建模与动态方程
2.1.1 电气和电子系统
2.1.2 机械系统
2.1.3 热量系统
2.1.4 非线性系统微分方程的线性化
2.2 线性定常系统的传递函数
2.2.1 传递函数的定义
2.2.2 传递函数的性质
2.2.3 典型环节 的传递函数
2.2.4 系统传递函数
2.3 控制系统的结构图与化简
2.3.1 结构图的组成
2.3.2 结构图的建立
2.3.3 结构图的等效变换
2.3.4 自动控制系统的传谨函数
2.4 信号流图和梅森增益公式
2.4.1 信号流图
2.4.2 梅逊公式
本章小结
习题2
第3章 线性系统的时域分析法
3.1 概述
3.1.1 时域法的作用和特点
3.1.2 时域法常用的典型输入信号
3.1.3 系统的时域性能指标
3.2 一阶系统的时域分析
3.2.1 一阶系统传递函数标准形式及单位阶跃响应
3.2.2 一阶系统动态性能指标计算
3.2.3 典型输入下一阶系统的响应
3.3 二阶系统的时域分析
3.3.1 二阶系统传递函数标准形式及分类
3.3.2 过阻尼二阶系统动态性能指标计算
3.3.3 欠阻尼二阶系统动态性能指标计算
3.3.4 改善二阶系统动态性能的措施
3.4 高阶系统的时域分析
3.4.1 高阶系统单位阶跃响应
3.4.2 闭环主导极点
3.4.3 估算高阶系统动态性能指标的零点极点法
3.5 线性系统的稳定性分析
3.5.1 稳定性的概念
3.5.2 稳定的充要条件
3.5.3 稳定判据
3.6 线性系统的稳态误差分析
3.6.1 误差与稳态误差
3.6.2 计算稳态误差的一般方法
3.6.3 静态误差系数法
3.6.4 干扰作用引起的稳态误差分析
3.6.5 动态误差系数法
3.6.6 减小稳态误差的方法
本章小结
习题3
第4章 根轨迹
4.1 根轨迹基本概念
4.1.1 根轨迹
4.1.2 根轨迹方程
4.2 绘制根轨迹
4.2.1 绘制根轨迹的基本法则
4.2.2 根轨迹绘制举例：
4.2.3 正反馈系统的根轨迹
4.2.4 参数根轨迹
4.3 基于根轨迹的系统性能分析
4.4 开环零、极点分布对系统性能的影响
本章小结
习题4
第5章 线性系统的频率响应分析法
5.1 频率响应特性
5.1.1 正弦稳态响应和频率响应
5.1.2 传递函数和正弦传递函数
5.1.3 频率响应特性的图形表示
5.2 伯德图
5.2.1 基本环节 的伯德图
5.2.2 开环频率特性的伯德图
5.2.3 最小相位系统和非最小相位系统
5.3 奈奎斯特图
5.3.1 典型系统的奈奎斯特图
5.3.2 开环奈奎斯特图的一般绘制方法
5.4 奈奎斯特稳定性
5.4.1 幅角原理和奈奎斯特判据
5.4.2 奈奎斯特判据的应用
5.4.3 相对稳定性
5.5 频率响应特性与系统性能
5.5.1 频率响应特性与系统的稳态性能
5.5.2 频率响应特性与系统的动态性能
5.5.3 频率响应特性与系统的鲁棒性
5.6 期望开环和闭环频率特性
5.6.1 期望开环频率特性
5.6.2 期望闭环频率特性
本章小结
习题5
第6章 线性系统的校正与综合
6.1 系统综合的基本概念
6.1.1 系统的校正方式
6.1.2 系统的性能指标
6.1.3 典型校正环节
6.1.4 典型校正方法
6.2 滞后校正
6.2.1 基于根轨迹法的滞后校正技术
6.2.2 基于伯德图的滞后校正技术
6.2.3 基于参数搜索的滞后校正技术
6.3 超前校正
6.3.1 基于根轨迹的超前校正技术
6.3.2 基于伯德图的超前校正技术
6.3.3 基于参数搜索的超前校正技术
6.4 滞后超前校正
6.4.1 基于根轨迹法的滞后超前校正技术
6.4.2 基于伯德图的滞后超前校正技术
6.4.3 基于参数搜索的滞后超前校正技术
6.5 二自由度控制系统
6.5.1 二自由度控制结构
6.5.2 二自由度系统跟踪特性的零点配置法
6.6 内模控制系统
6.6.1 内模控制与内部稳定性
6.6.2 内模控制器设计方法
本章小结
习题6
第7章 线性离散系统
7.1 离散系统概述
7.2 信号的采样与复现
7.2.1 采样函数
7.2.2 采样定理——采样频率的选择
7.2.3 保持器——采样信号的复现
7.3 z变换理论
7.3.1 z变换的定义
7.3.2 z变换求法
7.3.3 z变换的基本定理
7.3.4 z反变换
7.3.5 用z变换法解差分方程
7.4 线性离散系统的数学模型
7.4.1 差分方程
7.4.2 脉冲传递函数
7.5 离散系统的稳定性分析
7.5.1 离散系统的零点、极点概念
7.5.2 z平面与s平面的映射关系
7.5.3 离散系统稳定的充要条件
7.5.4 劳斯判据在z域中的应用
7.5.5 朱利判据
7.6 离散系统的稳态性能分析
7.6.1 离散系统的稳态误差
7.6.2 离散系统稳态性能分析举例
7.7 离散系统的动态性能分析
7.7.1 由动态响应曲线直接求得动态指标
7.7.2 闭环极点位置与系统过渡过程的关系
7.7.3 离散系统的性能分析示例
7.8 应用MATLAB进行离散系统分析
本章小结
习题7
第8章 非线性控制系统分析
8.1 非线性系统概述
8.1.1 非线性现象
8.1.2 典型非线性特性
8.1.3 非线性系统的分析方法
8.2 描述函数法
8.2.1 谐波线性化与描述函数
8.2.2 典型非线性特性的描述函数
8.2.3 组合非线性特性
8.2.4 基于描述函数的非线性系统分析
8.3 相平面法
8.3.1 相轨迹的基本概念
8.3.2 线性二阶系统的相轨迹与特性
8.3.3 相轨迹绘制方法及其一般特性
8.3.4 极限环
8.3.5 非线性系统的相平面分析
本章小结
习题8
附表1 常用函数的拉氏变换及z变换对照表
附表2 常见典型的非线性特性及描述函数
参考文献

《自动控制原理》按照教学大纲的要求编写，突出基础性、优选性和易读性，以工程应用为背景，全面阐述自动控制的基本理论、基本概念和基本方法，并配有大量的典型例题和习题。与其他类似教材相比，具有如下特点：（1）加强分析和设计能力的培养，注重工程概念和物理意义。（2）既强调手工运算步骤，又注意结合MATLAB软件作辅助分析与设计。（3）强调“控制”这一基本概念，抓住关键问题作详细阐述。（4）注重使学生能够自主、开放式地学习，激发其研究性学习的兴趣。（5）还引入了一些新的有价值的非线性环节。本书可作为高等学校自动化、电气工程及其自动化专业以及其他电气信息类专业本科“自动控制原理”课程的教材，也可供机电类专业参考。

谭功全、谭飞主编的《自动控制原理(21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材)》按照教学大纲的要求编写，突出基础性、先进性和易读性，以强调概念的物理意义和工程应用为背景，全面阐述自动控制的基本理论、基本概念、基本方法和结论，并配有大量的例题和习题。本书以分析为主、综合为辅，并引人MATLAB辅助分析与设计。在介绍过程中力求避免高深的数学论证，着重于解释清楚结论的正确内涵和直观意义，培养正确和灵活运用理论解决实际问题的能力与技巧。书中的材料都是按照控制理论的逐步发展过程来组织编写的。读者应具备有关微分方程、电路分析、积分变换、复变函数和普通物理等课程的一些基础知识。