正版 自动控制系统及应用 孔凡才 高自考 高等教育自学考试指定教材 课程代码 02237 9787111374008

商品名称：

  自动控制系统及应用

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ISBN  号：

出版日期：

  2019-05

页      数：

字      数：

  367千字

出  版 社：

  机械工业出版社

   本书主要叙述典型自动控制系统的基本部件、自动控制原理、典型自动控制系统的工作原理和性能分析。着重阐述自动控制系统性能的分析，以及改善系统性能的途径。本书的着眼点是系统性能分析和系统性能的改进。本书的特点是：全书以方法论为主线，以实例分析(或举例)为载体，将自动控制原理和实际系统结合起来，理论联系实际，侧重技术应用，并注意物理概念和物理过程的阐述。本书条理清楚、重点突出、分析仔细、便于自学。书中对检测元件、控制电机和电力电子学做了必要的补充，以便于机械类等非电专业学生阅读。书中每章均有小结、思考题和习题，便于读者复习和练习。

自动控制系统及应用自学考试大纲

Ⅰ课程性质与课程目标5

Ⅱ考核目标5

Ⅲ课程内容与考核要求6

Ⅳ关于大纲的说明与考核实施要求22

附录题型举例26

后记30

自动控制系统及应用第1篇自动控制系统常用的基本部件

第1章自动控制系统概述33

11引言33

12开环控制和闭环控制34

121开环控制系统34

122闭环控制系统35

13自动控制系统的组成37

14自动控制系统的分类39

141按输入量变化的规律分类39

142按系统传输信号对时间的关系

分类41

143按系统的输出量和输入量间的

关系分类41

144按系统中的参数对时间的变化

情况分类41

15自动控制系统的性能指标42

151系统的稳定性42

152系统的稳态性能指标42

153系统的动态性能指标43

16研究自动控制系统的方法44

小结45

思考题45

习题46

第2章常用检测元件47

21线位移检测元件47

211磁栅传感器47

212光栅传感器48

22角位移检测元件50

221伺服电位器50

222圆磁栅传感器50

223光电编码器50

23转速检测元件54

231测速发电机54

232增量式光电编码器54

小结55

思考题55

习题56

第3章电力电子供电电路57

31电力电子供电电路概述57

32晶闸管及其触发、保护电路58

321晶闸管58

322晶闸管的触发电路59

323晶闸管电路的保护环节60

33单相晶闸管可控整流电路62

331单相全控桥式整流电路(电阻性

负载)62

332单相全控桥式整流电路(电阻电

感性负载)63

333单相全控桥式整流电路（反电动

势负载）65

34三相晶闸管全控桥式整流电路66

341三相晶闸管全控桥式整流电路

（电阻性负载）66

342晶闸管可控整流装置反并联可逆

供电电路68

35*晶闸管交流调压电路69

351双向晶闸管69

352单相晶闸管交流调压电路69

353三相晶闸管交流调压电路70

36双极晶体管－脉宽调制型直流调压

电路70

361双极晶体管及其驱动、保护

电路70

362BJT－PWM型直流调压电路71

37绝缘栅双极型晶体管－正弦脉宽调制

型交流变压变频电路75

371IGBT及其驱动、保护电路75

372二极管整流器－IGBT逆变器构成的

交－直－交变压变频电路78

373三相SPWM型逆变电路82

小结83

思考题86

习题86

读图练习87第2篇自动控制原理

第4章自动控制系统的数学模型88

41拉普拉斯变换88

411拉普拉斯变换的定义89

412拉普拉斯变换的主要运算定理89

42传递函数的概念90

43系统框图91

431系统框图的组成91

432典型自动控制系统的框图91

44典型环节的传递函数92

441比例环节92

442积分环节92

443理想微分环节93

444惯性环节94

45自动控制系统常用部件的传递函数94

451电路元件94

452运算放大器和常用调节器95

46框图的变换和简化97

461串联变换规则97

462并联变换规则97

463反馈连接变换规则98

464引出点和比较点的移动规则99

47自动控制系统闭环传递函数的求取99

48自动控制系统的框图100

481直流电动机各物理量间的关系101

482系统框图的画法103

483直流电动机的框图103

484系统框图的物理含义104

485系统框图的化简与闭环传递函数

的求取105

小结107

思考题108

习题108

第5章分析自动控制系统性能常用的

方法110

51时域分析110

511典型一阶系统的单位阶跃响应110

512典型二阶系统的单位阶跃响应111

52频率特性114

521频率特性的基本概念114

522频率特性的表示方式115

523典型环节的对数频率特性119

524系统的开环对数频率特性123

53*MATLAB软件及其在系统性

能分析中的应用125

531MATLAB软件的安装与启动125

532MATLAB软件指令窗126

533Simulink仿真软件简介127

534用Simulink建立系统模型及系

统仿真130

小结133

思考题135

习题135

第6章自动控制系统的性能分析136

61自动控制系统的稳定性分析136

611系统稳定性的概念136

612奈氏稳定判据和对数频率判据138

613稳定裕量与系统的相对稳定性139

614由频率特性来分析系统的

稳定性141

615由Simulink系统仿真结果来分析

系统的稳定性143

62自动控制系统的稳态性能分析146

621系统稳态误差的概念146

622系统稳态误差与系统型别、开环

增益间的关系148

623系统稳态误差与输入信号间的

关系150

624增益和积分环节影响系统稳态性

能的物理过程151

625系统稳态性能分析举例151

63自动控制系统的动态性能分析152

631最大超调量σ和振荡次数N152

632影响系统快速性的因素152

64自动控制系统性能分析综述154

小结154

思考题156

习题156

第7章自动控制系统的校正158

71串联校正158

711比例校正159

712比例－微分校正160

713比例－积分校正162

714比例－积分－微分校正163

72反馈校正165

721反馈校正对典型环节性能的

影响166

722反馈校正对系统性能影响的

分析166

723反馈校正分析举例167

73顺馈补偿169

731扰动顺馈补偿169

732输入顺馈补偿170

74系统校正综述171

小结172

思考题173

习题173第3篇典型自动控制系统的工作原理和性能分析

第8章晶闸管直流调速系统175

81转速负反馈晶闸管直流调速系统175

811系统的组成175

812系统的工作原理176

813系统的自动调节过程177

814系统框图177

815系统性能分析177

82电压负反馈和电流正反馈晶闸管直

流调速系统178

83转速、电流双闭环晶闸管直流调速

系统179

831系统的组成179

832系统的工作原理和自动调节

过程180

833系统框图181

834系统性能分析183

835给定积分器的应用184

836双闭环直流调速系统的优点184

小结184

思考题186

习题187

读图练习187

第9章双极晶体管－脉宽调制控制

的直流伺服系统188

91伺服系统概述188

911伺服系统的组成188

912伺服系统的特点189

92BJT－PWM控制的直流伺服系统的

组成189

93BJT－PWM控制的直流伺服系统的

工作原理190

931SG1731 PWM专用集成电路190

932主电路193

933控制信号的综合（PWM波的形

成）和系统的工作过程193

934BJT－PWM控制系统的特点195

94直流伺服系统的框图和自动调节

过程195

941直流伺服系统的框图195

942直流伺服系统的自动调节过程196

95直流伺服系统性能分析197

小结197

思考题198

习题198

读图练习199

第10章绝缘栅双极型晶体管－正弦

脉宽调制控制的交流异步电

动机调速系统200

101交流调速的基本方案与变压变频的基本

控制方式200

1011交流调速的基本方案200

1012变压变频调速的基本控制

方式201

102模拟式IGBT－SPWM－VVVF交流

调速系统202

103微机控制的IGBT－SPWM－VVVF交流

调速系统简介204

104矢量控制的交流变频调速系统

简介205

1041矢量控制的基本思路205

1042微机矢量控制-SPWM-BJT供电的

通用变频器电路207

105直接转矩控制交流变频调速装置实例

简介（阅读材料）208

106通用变频器209

1061通用变频器的功能209

1062通用变频器的结构209

1063通用变频器的采购及使用210

小结210

思考题210

读图练习211

第11章无刷直流电动机控制系统与

交流伺服系统212

111永磁同步电动机212

112电子换向原理213

113无刷直流电动机214

114无刷直流电动机控制系统216

1141向三相绕组供电的逆变器

电路216

1142磁极位置信号的获得216

1143电子换向的实现217

1144无刷直流电动机控制系统的

特点218

115交流伺服系统218

1151交流伺服电动机218

1152交流伺服系统的控制特点219

116交流伺服系统实例219

小结221

思考题222

读图练习222

附录常用文字符号224

参考文献229