书名:**(第二版)
编号:393465
ISBN:9787562434610[十位:7562434611]
作者:涂植英 陈今润
出版社:重庆大学出版社
出版日期:2005年01月
页数:371
定价:28.00 元
参考重量:0.425Kg
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* 内容提要 *
《**》是根据高等学校自动化类专业对“**”课程的要求编写的。《**》共分8章,内容有**的基本概念,控制系统的数学模型,系统的时域分析,根轨迹法,频率特性法,控制系统的校正,非线性控制系统,线性离散系统以及MA-11.AB在控制中的应用,每章都有适当的例题和习题。《**》力求结合专业特点,并兼顾相近专业的要求。配有电子课件,供教师参考。
《**》可作为高等学校自动化专业的教材,也可作为电气工程及其自动化、检测技术与自动化装置等自动控制类专业的教学用书,还可供从事自动控制等专业领域的工程技术人员参考。
* 图书目录 *
1 绪论
1.1 控制理论的发展
1.2 自动控制和自动控制系统
1.3 自动控制系统的方框图
1.4 自动控制系统的分类
1.4.1 按系统的开环和闭环分类
1.4.2 按给定值分类
1.4.3 按系统的特性分类
1.4.4 按系统信号的形式分类
1.4.5 按系统变量的多少分类
1.5 自动控制系统的性能指标
小结
习题
2 控制系统的数学模型
2.1 传递函数
2.1.1 传递函数的概念和定义
2.1.2 传递函数的特点
2.1.3 传递函数的求法
2.2 典型环节的传递函数
2.3 闭环控制系统的动态结构图
2.3.1 动态结构图的概念
2.3.2 动态结构图的建立
2.4动态结构图的等效变换
2.4.1 结构图的等效变换法则
2.4.2 结构图等效变换举例
2.5 工业控制系统及工业控制器分类
2.5.1 工业控制系统
2.5.2 双位或开.关控制作用
2.5.3 比例(P)控制作用
2.5.4 积分(I)控制作用
2.5.5 比例一积分(PI)控制作用
2.5.6 比例一微分(PD)控制作用
2.5.7 比例一积分-微分(PID)控制作用
2.6 反馈控制系统的传递函数
2.6.1 闭环控制系统的开环传递函数
2.6.2 给定输入信号作用下系统的闭环传递函数
2.6.3 扰动信号作用下系统的闭环传递函数
2.6.4 系统的总输出
2.6.5 闭环控制系统的误差传递函数
2.6.6 多输入-多输出系统的传递矩阵
2.7 信号流图与梅逊公式
2.7.1 信号流图的组成
2.7.2 信号流图的绘制
2.7.3 信号流图的等效变换
2.7.4 梅逊(S.J.Mason)增益公式
小结
习题
3 时域分析法
3.1 系统典型化和性能指标
3.2 一阶系统的时域分析
3.2.1 一阶系统的单位阶跃响应
3.2.2 一阶系统的单位斜坡响应
3.2.3 一阶系统的单位脉冲响应
3.2.4 一阶系统的时间常数
3.3 二阶系统的时域分析
3.3.1 二阶系统的数学模型
3.3.2 二阶系统的单位阶跃响应
3.3.3 欠阻尼二阶系统单位阶跃响应性能指标的估算
3.3.4 欠阻尼二阶系统的单位斜坡响应
3.3.5 改善欠阻尼二阶系统性能的措施
3.4 高阶系统分析
3.5 线性定常系统的稳定性及稳定判据
3.5.1 稳定的概念和定义……79
3.5.2 线性系统稳定的充分必要条件
3.5.3 劳斯稳定判据
3.5.4 结构不稳定系统 3.6 控制系统的稳态误差
3.6.1 误差和稳态误差
3.6.2 给定输入下的稳态误差
3.6.3 干扰n(t)作用下的稳态误差与系统结构参数的关系
3.6.4 改善系统稳态精度的方法
3.7 PID控制作用对控制质量的影响
3.7.1 系统的比例控制与比例-积分控制
3.7.2 系统的比例.微分控制
3.7.3 PID控制器
3.8 用MATLAB和Simulink进行瞬态响应分析
小结
习题
4 根轨迹分析法
4.1 根轨迹的概念
4.1.1 根轨迹法
4.1.2 根轨迹的特点
4.2 绘制根轨迹的依据
4.2.1 系统闭环零点、极点与开环零点、极点的关系
4.2.2 根轨迹方程
4.3 绘制根轨迹的基本法则
4.3.1 根轨迹的起始点、终止点及分支数
4.3.2 根轨迹的对称性
4.3.3 实轴上的根轨迹
4.3.4 根轨迹的渐近线
4.3.5 决定根轨迹的分离点的法则
4.3.6 根轨迹的起始角与终止角
4.3.7 重极点的相角--分离角(会合角)
4.3.8 根轨迹与虚轴的交点
4.3.9 决定闭环特征根和的法则
4.4 参数根轨迹和多回路系统根轨迹
4.4.1 参数根轨迹定义
4.4.2 参数根轨迹的绘制
4.4.3 多回路反馈系统的根轨迹
4.5 正反馈回路的根轨迹
4.6 迟后系统的根轨迹
4.7 根轨迹法在工程中的应用
4.8 MAl'LAB在根轨迹法中的应用
小结
习题
第5章 频域分析法
5.1 频率特性
5.1.1 频率特性的概念
5.1.2 频率特性的图示方法
5.2 频率特性的极坐标图
5.2.1 典型环节频率特性的极坐标图
5.2.2 系统开环频率特性极坐标图
5.3 频率特性的对数坐标图
5.3.1 典型环节频率特性的对数坐标图--伯德(Bod-e)图
5.3.2 开环对数频率特性的绘制
5.3.3 最小相位系统与非最小相位系统
5.3.4 由频率特性确定相应的传递函数
5.3.5 对数幅-相图
5.4 奈奎斯特稳定判据
5.4.1 特征函数F(s)=1+G(s)H(s)
5.4.2 幅角原理(几何解释)
5.4.3 奈奎斯特稳定判据
5.4.4 对数频率特性上的奈奎斯特判据
5.4.5 用奈奎斯特判据判断延迟系统稳定性
5.5 控制系统的相对稳定性
5.5.1 相角裕量
5.5.2 幅值裕量(增益裕量)
5.6 开环频率特性与系统时域指标的关系
5.6.1 低频段--伯德图与系统稳态误差的关系
5.6.2 中频段--系统瞬态性能的集中反映
5.6.3 高频段--抗高频干扰能力的体现
5.7 闭环频率特性分析
5.7.1 闭环频率特性与系统时域响应的关系
5.7.2 闭环频率特性的求取
5.8 用MArllLAB进行系统频域分析
小结
习题
6 控制系统的综合与校正
6.1 概述
6.1.1 性能指标
6.1.2 系统的校正
6.1.3 多变量复杂系统的设计
6.2 几种控制规律简介
6.2.1 P控制(比例控制)规律
6.2.2 PD控制(比例一微分)规律
6.2.3 PI控制(比例-积分)规律
6.2.4 PID控制(比例一积分一微分)规律
6.3 串联超前校正参数的确定
6.3.1 串联超前校正装置的特性
6.3.2 串联超前校正
6.4 滞后校正装置参数的确定
6.4.1 串联滞后校正装置的特性
6.4.2 串联滞后校正
6.5 串联滞后.超前校正参数的确定
6.5.1 用频率法设计滞后.超前校正装置
6.5.2 应用根轨迹法设计滞后-超前校正网络
6.6 按期望特性进行串联校正
6.7 反馈校正及其参数的确定
6.7.1 反馈校正的原理
6.7.2 反馈校正举例
6.8 复合控制的校正
6.8.1 复合控制的概念
6.8.2 按扰动补偿的复合控制系统
6.8.3 按输入补偿的复合控制系统
6.9 纯迟延时间的补偿和校正
6.10 基于SISO平台的控制系统设计
小结
习题
7 非线性控制系统
7.1 概述
7.1.1 非线性控制系统
7.1.2 典型非线性特性
7.1.3 非线性控制系统的特点
7.1.4 非线性系统的分析研究方法
7.2 相平面法的基本概念
7.2.1 相平面图
7.2.2 相点沿相轨迹的运动方向
7.2.3 相图中的奇点和普通点
7.2.4 相图中的极限环
7.2.5 相图中的时间信息
7.3 相平面图的绘制
7.3.1 相图的对称性
7.3.2 绘制相图的解析法
7.3.3 概略相图的绘制方法
7.4 非线性系统的相平面分析
7.4.1 具有理想继电特性的非线性系统分析
7.4.2 死区、滞环继电控制系统分析
7.4.3 非线性增益控制系统分析
7.5 描述函数法的基本思想及系统结构图的典型化
7.5.1 描述函数法的基本思想
7.5.2 非线性系统结构图的典型化
7.6 典型非线性特性的描述函数
7.6.1 饱和特性
7.6.2 间隙特性
7.6.3 继电特性
7.7 用描述函数法分析非线性系统
7.8 非线性系统的校正及非线性特性的利用
7.8.1 非线性系统的校正
7.8.2 非线性特性的利用
7.9 非线性系统的仿真分析
小结
习题
8 线性离散系统
8.1 概述
8.1.1 离散控制系统的特点
8.1.2 采样开关的工作方式
8.1.3 离散控制系统的优点
8.2 信号采样与恢复
8.2.1 采样过程及离散信号的数学描述
8.2.2 采样定理
8.2.3 采样周期的选择
8.2.4 信号恢复与零阶保持器
8.3 z变换与Z反变换
8.3.1 Z变换的定义
8.3.2 Z变换求法
8.3.3 Z 变换的基本定理
8.3.4 Z反变换
8.3.5 用Z变换法解差分方程
8.4 脉冲传递函数
8.4.1 脉冲传递函数定义
8.4.2 开环系统(或环节)的脉冲传递函数
8.4.3 闭环系统脉冲传递函数
8.4.4 应用Z变换法分析系统的条件
8.5 线性离散系统的性能分析
8.5.1 离散系统的稳定性
8.5.2 线性离散系统的稳态误差
8.5.3 离散系统的动态性能
8.6 离散控制系统的数字校正
8.6.1 用根轨迹法综合数字校正装置
8.6.2 最少拍离散控制系统的设计
8.6.3 数字PID控制器
8.7 MATLAB在离散控制系统分析中的应用
小结
习题
附录
附录1 常用函数拉普拉斯变换和Z变换对照表
附录2 常用拉普拉斯变换的性质和定理表
参考文献
……
* 文章节选 *
《**》教材第一版编写于1993年,10多年来经过许多高等学校选用,现编者吸收了各方面多年教学实践的经验和意见,以及有关科学技术的发展,进行全面修订,重新编写了第二版,使它成为一本面向21世纪的教材。
本书第二版仍然遵循第一版前言中明确的编写指导思想和原则,进一步突出原书的主要特点。与第一版相比,第二版在内容上主要进行了以下删改和补充:
1.精简或删除了较为烦琐、陈旧的内容,如常见元部件的传递函数、尼柯尔斯图线、数字计算机在根轨迹法中的应用等。
2.根据计算机应用软件的发展,为进一步培养学生的实践能力,在有关章节中增加了MATLAB和SIMUuNK软件在控制技术中应用的内容。并配套了相应实验教材《**及系统实验》。
3.为弥补本书第一版对工业控制PID介绍不足的弱点,在第二版的有关章节中适当增加了工业控制器的分类,PID的控制作用,以及PID校正等内容。
4.过程控制系统经历了4代(PCS气动、.ACS电动、CCS集中式、DCS集散式)之后,发展至今的第5代过程控制系统FCS(现场总线控制系统),被誉为自控技术的新纪元。其中DCS和FCS均属于控制网络(即用于完成自动化任务的网络系统),DCS大多为模拟数字混合系统,为非完整网络系统,而FCS是全数字通信网络,它代表了控制网络发展的趋势。而且它还可以与企业信息网络集成,实现企业的综合自动化。为顺应这一发展需要,在第二版的适当章节中,引入了“控制网络”的概念。
5.经修订后的第二版教材,其系统性、逻辑性更好,重点更加突出,其可读性更好,便于自学。
本书第二版由涂植英教授主编,并编写第1、2章和附录1和2;陈今润副教授为第二主编,并编写第4、6章;李良筑副教授编写第3、5章;黄建明副研究员编写第7、8章。
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在本书第二版即将出版之际,我们对参与编写有关章节的老师和我们参阅过的文献的作者表示衷心的感谢。
编者诚恳希望读者对本书第二版提出意见、批评和指正。
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