自動控制原理

本書涵蓋了“經典控制”內容。重點對線性定常系統的時域分析法、頻率特性分析法和非線性系統的描述函數分析法作了全面的闡述。對線性定常系統的根軌跡分析法、離散系統分析方法和非線性系統相平面分析方法的主要內容及應用作了簡要介紹。

本書以“應用為重點，三基（基本概念、基本原理和基本分析方法）為主線”，具有“內容全面、重點突出、層次分明、定義準確、概念清晰、論述簡明及通俗易懂”的特色。

本書可作為電氣工程類、自動化類各專業的本科，非控制工程學科碩士研究生的教材。主要章節（未帶*號）內容也適合機電類、信息類及計算機應用專業或高職院校、成人教育及電視大學的相近專業學生學習，也可供有關從事控制工程應用的技術人員參考。 ^[2] 

前言

第一章自動控制系統的基本概念1

第一節自動控制的基本方式1

第二節閉環控制系統的基本組成4

第三節自動控制系統的分類6

第四節對控制系統的基本要求7

習題8

第二章線性連續系統的數學模型11

第一節動態微分方程的編寫11

第二節非線性數學模型的線性化18

第三節傳遞函數22

第四節系統結構圖及其等效變換27

第五節信號流程圖40

第六節脈衝響應函數45

習題46

第三章控制系統的時域分析法50

第一節典型輸入信號和時域性能指標50

第二節一階系統分析52

第三節二階系統分析56

第四節高階系統分析65

第五節穩定性分析及代數判據67

第六節穩態誤差分析及計算71

習題79

第四章控制系統的根軌跡分析法83

第一節系統根軌跡的基本概念83

第二節繪製根軌跡的基本條件和

基本規則84

第三節系統根軌跡的繪製89

第四節參量根軌跡91

第五節系統性能的根軌跡分析92

習題96

第五章控制系統的頻率特性分析法98

第一節頻率特性的基本概念98

第二節頻率特性的表示方法101

第三節典型環節的頻率特性102

第四節系統開環頻率特性繪製111

第五節用頻率法分析系統的穩定性116

第六節用頻率法分析系統的穩態性能123

第七節用開環頻率特性分析系統的

動態性能125

第八節用閉環頻率特性分析系統性能130

第九節傳遞函數的實驗求取133

習題135

第六章頻率法校正139

第一節概述139

第二節串聯超前校正140

第三節串聯滯後校正144

第四節串聯滯後超前校正147

第五節期望串聯校正152

第六節並聯校正155

第七節PID校正裝置及其原理159

習題163

第七章非線性系統分析165

第一節控制系統中的典型非線性特性165

第二節描述函數法167

第三節用描述函數法分析非線性系統173

第四節改善非線性系統性能的方法177

第五節相平面分析法181

第六節非線性系統的相平面分析186

習題189

第八章線性離散控制系統的

分析與綜合191

第一節離散控制系統概述191

第二節連續信號的採樣與復現192

第三節Z變換及Z反變換196

第四節線性離散系統的數學模型200

第五節離散控制系統的穩定性分析205

第六節離散控制系統的穩態誤差分析207

第七節離散控制系統的動態性能分析210

第八節數字控制器的模擬化設計215

第九節數字控制器的離散化設計218

第十節數字PID調節器及參數選擇221

習題223

第九章MATLAB在自動控制

原理中的應用225

第一節MATLAB軟件界面225

第二節MATLAB程序基礎227

第三節Simulink操作簡介233

第四節線性控制系統仿真241

第五節非線性控制系統仿真252

第六節離散控制系統仿真254

習題256

附錄258

附表1常用函數拉普拉斯變換表258

附表2拉普拉斯變換的主要定理259

附表3常用Z變換表259

參考文獻261 ^[2]