自動控制系統

本書根據教學改革的*新要求，結合工作崗位的需求，以自動化領域中常用的直流電動機調速系統為對象，採用“任務驅動、項目導向”的工學結合的模式編寫。

本書包括自動控制系統認知、自動控制系統數學模型建立、自動控制系統的時域分析、自動控制系統的頻域分析、自動控制系統的校正和自動控制系統的工程應用6個項目，並在每個項目中都介紹了應用MATLAB和Simulink進行的仿真實驗，簡化了當前大多數自動控制原理教材中關於經典圖解方法的敍述，突出了現代仿真工具的基本思想和用途。

本書可作為高職高專院校電氣自動化技術、工業機器人技術及機電類等專業的教材，也可作為成人高校相關專業的教材或相關專業人士參考用書。 ^[1] 

前言

項目1自動控制系統認知

11項目導讀

111基本要求

112擴展要求

113學生需提交的材料

12自動控制基礎知識

121自動控制的定義及系統組成

122自動控制系統的基本控制方式

123自動控制系統的分類

124自動控制系統的品質要求

13自動控制擴展知識

14MATLAB軟件認知

15自動控制系統實例分析

16自動控制系統技能訓練

161訓練任務

162訓練內容

163考核評價

項目總結

習題

項目2自動控制系統數學模型建立

21項目導讀

211基本要求

212擴展要求

213學生需提交的材料

22數學建模基礎知識

221自動控制系統的微分方程

222自動控制系統的複數域數學

模型（傳遞函數）

223自動控制系統的基本環節

224自動控制系統的結構圖

225自動控制系統的傳遞函數

23直流電動機轉速自動控制系統參考模型建立

231微分方程模型

232傳遞函數模型

233結構圖模型

24自動控制系統擴展知識

241機電系統典型元件

242梅森公式

25MATLAB 建模

251MATLAB建立傳遞函數模型

252Simulink建立控制系統的結構圖模型

253MATLAB在系統結構圖化簡中的應用

26自動控制系統建模技能訓練

261訓練任務

262訓練內容

263考核評價

項目總結

習題

項目3自動控制系統的時域分析

31項目導讀

311基本要求

312擴展要求

313學生需提交的材料

32時域分析基礎知識

321典型輸入信號

322時域性能指標

323一階系統的時域分析

324二階系統的時域分析

325控制系統的穩定性分析

326控制系統的穩態性能分析

33時域分析擴展知識

34MATLAB時域分析

341MATLAB分析線性系統穩定性

342MATLAB分析動態性能

343MATLAB計算穩態誤差

344Simulink仿真

35自動控制系統時域分析技能訓練

351訓練任務

352訓練內容

353考核評價

項目總結 ^[1] 

習題

項目4自動控制系統的頻域分析

41項目導讀

411基本要求

412 擴展要求

413 學生需提交的材料

42頻域分析基礎知識

421頻率特性的基本概念

422典型環節的頻率特性

423控制系統的開環頻率特性及其繪製

424控制系統穩定性的頻域分析

425根據開環頻率特性分析控制系統的動態性能

426根據閉環頻率特性分析控制系統的動態性能

43頻域分析擴展知識

44MATLAB頻域分析

441線性控制系統傳遞函數到頻率特性的轉換

442控制系統頻率特性分析

45自動控制系統頻域分析技能訓練

451訓練任務

452訓練內容

453考核評價

項目總結

習題

項目5自動控制系統的校正

51項目導讀

511 基本要求

512擴展要求

513學生需提交的材料

52自動控制系統校正基礎知識

521基本概念

522基本控制規律——PID控制

523串聯校正及其特性

524反饋校正及其特性

525複合校正及其特性

53自動控制系統校正擴展知識

54MATLAB頻域法校正

55自動控制系統校正技能訓練

551訓練任務

552訓練內容

553考核評價

項目總結

習題

項目6自動控制系統的工程應用

61項目導讀

611基本要求

612擴展要求

613學生需提交的材料

62自動控制系統工程應用的基礎知識

621傳感器

622G120變頻器

623主控制器S71200 PLC

624應用S71200 PLC對電動機進行速度檢測和PID控制調速

63自動控制系統工程應用的擴展知識

64自動控制系統工程應用技能訓練

641訓練任務

642訓練內容

643考核評價

項目總結

習題

附錄

附錄A傳遞函數的數學工具——拉普拉斯變換與反變換

附錄B自動控制的物理基礎

參考文獻

^[1]