控制工程基础 第2版PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

控制工程基础 第2版PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1 控制系统的示例2

1.2 自动控制系统的基本形式6

1.3 对控制系统性能的基本要求9

1.4 自动控制理论的发展简史11

习题14

第2章 控制系统的数学描述16

2.1 引言17

2.2 微分方程描述方法18

2.2.1 描述运动的微分方程18

2.2.2 非线性方程的线性化20

2.2.3 从原始方程组推导微分方程21

2.2.4 离散时间系统的运动方程22

2.3 求解微分方程的拉普拉斯变换方法23

2.3.1 拉普拉斯变换及性质23

2.3.2 逆拉普拉斯变换26

2.3.3 用拉普拉斯变换解微分方程28

2.3.4 运动模态30

2.4 传递函数描述方法30

2.4.1 传递函数31

2.4.2 传递函数的极点与零点34

2.4.3 极点与零点的对消36

2.5 闭环系统的传递函数38

2.5.1 框图38

2.5.2 闭环系统的传递函数44

2.5.3 信号流图46

2.6 基本单元48

2.7 卫星通信天线定位系统51

2.8 锅炉水位控制系统58

2.9 本章小结61

习题61

第3章 线性控制系统的运动66

3.1 引言67

3.2 线性系统的典型时间响应67

3.2.1 控制系统的典型输入67

3.2.2 典型输出响应69

3.3 稳定性和劳斯判据70

3.3.1 运动的稳定性70

3.3.2 线性系统的稳定性71

3.3.3 劳斯判据74

3.4 稳定系统响应的性能指标78

3.4.1 稳态误差78

3.4.2 扰动作用下的稳态误差83

3.4.3 瞬态响应指标85

3.4.4 误差积分指标86

3.5 一阶系统响应的分析87

3.6 二阶系统响应的分析90

3.6.1 标准二阶系统的阶跃响应91

3.6.2 标准二阶系统的瞬态响应指标94

3.6.3 标准二阶系统的冲激响应97

3.6.4 具有微分作用的二阶系统98

3.7 高阶系统的运动99

3.7.1 高阶系统的二阶近似99

3.7.2 高阶系统运动特性的一般特征101

3.8 卫星天线控制系统的运动分析102

3.9 本章小结105

习题106

第4章 频率响应法110

4.1 引言111

4.2 频率特性函数111

4.3 频率特性函数的图像113

4.3.1 伯德图113

4.3.2 极坐标图126

4.3.3 尼柯尔斯图131

4.4 奈奎斯特稳定性判据及其应用132

4.4.1 奈奎斯特稳定性判据132

4.4.2 奈奎斯特稳定性判据应用举例134

4.4.3 控制系统的稳定裕度142

4.5 闭环频率特性145

4.5.1 闭环频率特性的特点146

4.5.2 绘制闭环频率特性的常用工具图147

4.6 开环频率特性与闭环系统响应的关系151

4.7 卫星天线控制系统的频率特性155

4.8 本章小结156

习题157

第5章 控制系统的频域校正162

5.1 引言163

5.2 校正的基本概念163

5.3 超前校正165

5.3.1 超前校正的性质和作用165

5.3.2 设计示例168

5.4 滞后校正173

5.4.1 滞后校正的性质和作用173

5.4.2 设计示例175

5.5 超前滞后校正180

5.5.1 超前滞后校正的性质和作用180

5.5.2 设计示例181

5.6 比例积分微分校正185

5.6.1 比例积分微分校正作用186

5.6.2 比例积分微分校正的参数整定188

5.6.3 设计示例190

5.7 采用预期开环频率特性的设计192

5.7.1 典型四阶开环模型192

5.7.2 设计示例194

5.7.3 自动控制系统的工程设计方法196

5.8 本章小结201

习题202

第6章 根轨迹方法及控制系统的校正205

6.1 引言206

6.2 根轨迹的基本概念及绘制208

6.2.1 根轨迹208

6.2.2 闭环零点、极点与开环零点、极点的关系209

6.2.3 根轨迹的幅值条件和幅角条件210

6.2.4 计算机辅助绘制根轨迹211

6.3 根轨迹的基本性质212

6.4 根轨迹方法应用示例224

6.4.1 条件稳定系统224

6.4.2 增加极点或零点对根轨迹的影响225

6.4.3 参数根轨迹和根轨迹族227

6.4.4 延时系统230

6.5 常用串联校正装置的性质234

6.5.1 超前校正装置234

6.5.2 滞后校正装置236

6.5.3 超前滞后校正装置238

6.6 超前校正238

6.6.1 超前校正的基本设计方法239

6.6.2 设计示例241

6.7 滞后校正245

6.7.1 滞后校正的基本设计方法245

6.7.2 设计示例247

6.8 超前滞后校正249

6.8.1 超前滞后校正的一般设计方法249

6.8.2 设计示例249

6.9 本章小结252

习题253

第7章 多回路控制策略257

7.1 引言258

7.2 单回路控制系统中存在的问题258

7.2.1 扰动特性259

7.2.2 扰动进入点的影响262

7.2.3 调节器增益变化的影响263

7.2.4 小结266

7.3 串级控制266

7.3.1 串级控制的优点266

7.3.2 串级控制的设计原则与实施中的问题274

7.3.3 小结279

7.4 补偿控制280

7.4.1 扰动不变性原理和双通道原理280

7.4.2 前馈补偿控制281

7.4.3 前馈补偿调节器283

7.4.4 锅炉水位控制系统285

7.4.5 大滞后对象的补偿控制288

7.4.6 小结289

7.5 他励直流电机调速系统289

7.5.1 转速负反馈单回路直流调速系统290

7.5.2 转速-电流双回路直流调速系统293

7.5.3 设计示例299

7.5.4 小结302

7.6 双变量系统的解耦控制302

7.6.1 减少双变量系统稳态相互作用的策略303

7.6.2 采用前馈补偿实现解耦控制306

7.6.3 实现解耦控制的对角矩阵法308

7.6.4 小结312

7.7 本章小结313

习题314

第8章 线性离散控制系统317

8.1 引言318

8.2 采样与保持319

8.2.1 采样过程319

8.2.2 理想采样过程322

8.2.3 保持器324

8.2.4 A/D转换器和D/A转换器328

8.2.5 小结329

8.3 z变换329

8.3.1 时间函数的z变换330

8.3.2 z变换的性质334

8.3.3 z反变换339

8.3.4 小结343

8.4 离散控制系统的数学模型343

8.4.1 差分方程及其求解343

8.4.2 脉冲传递函数347

8.4.3 闭环系统的脉冲传递函数352

8.4.4 小结355

8.5 离散系统的稳定性分析355

8.5.1 s平面与z平面之间的映射355

8.5.2 z平面上的稳定性分析357

8.5.3 双线性变换362

8.5.4 w平面上的稳定性分析363

8.5.5 小结365

8.6 离散控制系统的时间响应366

8.6.1 闭环极点与冲激响应的关系366

8.6.2 离散系统的瞬态响应指标369

8.6.3 离散系统的稳态响应371

8.6.4 修正的z变换373

8.6.5 小结379

8.7 本章小结379

习题380

第9章 离散控制系统的校正综合384

9.1 引言385

9.2 连续部件离散化的几种近似方法386

9.2.1 冲激响应不变法386

9.2.2 零阶保持器近似法388

9.2.3 极零匹配映射法389

9.2.4 后向差分法391

9.2.5 梯形积分法393

9.2.6 小结397

9.3 等效模拟校正设计方法398

9.3.1 离散系统的两类校正设计方法398

9.3.2 数字控制器的等效模拟校正设计399

9.3.3 数字PID控制器402

9.3.4 数字控制器的编程实现410

9.3.5 小结412

9.4 直接数字校正设计方法412

9.4.1 数字控制器的直接设计413

9.4.2 数字控制器的解析设计417

9.4.3 最小时间响应420

9.4.4 达林算法430

9.4.5 小结433

9.5 本章小结433

习题434

名词索引437

参考文献443