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控制工程基礎(chǔ)(呂衛(wèi)陽(yáng))

出版社：化學(xué)工業(yè)出版社出版時(shí)間：2024-01-01
開(kāi)本： 16開(kāi) 頁(yè)數(shù)： 188
中 圖 價(jià):¥39.0(7.5折) 定價(jià)  ¥52.0 登錄后可看到會(huì)員價(jià)
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控制工程基礎(chǔ)(呂衛(wèi)陽(yáng)) 版權(quán)信息

控制工程基礎(chǔ)(呂衛(wèi)陽(yáng)) 內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書(shū)主要介紹控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)計(jì)方法。首先介紹了控制系統(tǒng)的基本概念，然后論述了控制系統(tǒng)的微分方程和傳遞函數(shù)等數(shù)學(xué)模型的建立和等效簡(jiǎn)化方法。在系統(tǒng)分析方面，主要介紹了控制系統(tǒng)的時(shí)域分析法、根軌跡分析法和頻域分析法。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，主要介紹了串聯(lián)校正技術(shù)和PID控制技術(shù)。在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)方面，簡(jiǎn)明地論述了連續(xù)信號(hào)的采樣過(guò)程和離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并介紹了控制系統(tǒng)典型環(huán)節(jié)和數(shù)字PID控制器的程序設(shè)計(jì)方法。本書(shū)還包括MATLAB應(yīng)用的內(nèi)容，并在附錄中介紹了拉普拉斯變換和z變換的基本理論。 本書(shū)的主要特點(diǎn)體現(xiàn)在：編寫(xiě)體系符合教學(xué)規(guī)律，內(nèi)容精練，重點(diǎn)突出，強(qiáng)調(diào)基本概念和基本原理的掌握與應(yīng)用；適應(yīng)拓寬專業(yè)口徑的需要，重點(diǎn)闡述共性問(wèn)題；從直觀的物理概念出發(fā)來(lái)分析和解決問(wèn)題，簡(jiǎn)化或略去艱深的數(shù)學(xué)推導(dǎo)；考慮到學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)，論述由淺入深，注重實(shí)例分析，便于自學(xué)。 本書(shū)可作為普通高等院校機(jī)械類專業(yè)控制理論課程的教材，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考使用。

控制工程基礎(chǔ)(呂衛(wèi)陽(yáng)) 目錄

第1章　緒論 1
1.1　控制工程概述 2
1.1.1　控制理論的發(fā)展概況 2
1.1.2　控制理論的主要內(nèi)容 3
1.1.3　控制工程基礎(chǔ)的研究對(duì)象 3
1.2　控制系統(tǒng)的基本概念 3
1.2.1　控制系統(tǒng)的工作原理 4
1.2.2　開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制 5
1.2.3　反饋控制系統(tǒng)的基本組成 6
1.3　控制系統(tǒng)的分類 7
1.3.1　按輸入信號(hào)的變化規(guī)律分類 7
1.3.2　按控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型分類 7
1.3.3　按信號(hào)處理技術(shù)的方法分類 7
1.4　對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求 8
1.5　自動(dòng)控制系統(tǒng)舉例 8
1.5.1　水位自動(dòng)控制系統(tǒng) 8
1.5.2　機(jī)械式轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng) 9
本章小結(jié) 9
習(xí)題 10

第2章　控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 12
2.1　控制系統(tǒng)的微分方程 13
2.2　控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 17
2.2.1　傳遞函數(shù)的定義 17
2.2.2　傳遞函數(shù)的性質(zhì) 17
2.2.3　傳遞函數(shù)的建立 18
2.3　控制系統(tǒng)的典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數(shù) 18
2.3.1　典型環(huán)節(jié)的分類及其傳遞函數(shù) 19
2.3.2　常用的反饋控制系統(tǒng)傳遞函數(shù) 21
2.4　傳遞函數(shù)的方塊圖及其簡(jiǎn)化運(yùn)算 23
2.4.1　方塊圖的組成 23
2.4.2　方塊圖的建立 23
2.4.3　方塊圖的簡(jiǎn)化運(yùn)算 26
2.4.4　梅遜公式 29
2.5　典型控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 30
本章小結(jié) 31
習(xí)題 32

第3章　控制系統(tǒng)的時(shí)域分析法 35
3.1　典型輸入信號(hào)及時(shí)域性能指標(biāo) 36
3.1.1　典型輸入信號(hào) 36
3.1.2　時(shí)域性能指標(biāo) 38
3.2　一階系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)分析 39
3.2.1　一階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 39
3.2.2　一階系統(tǒng)的典型時(shí)間響應(yīng)分析 39
3.3　二階系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)分析 44
3.3.1　二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 44
3.3.2　二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)分析 44
3.3.3　二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)分析 48
3.4　高階系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)分析 51
3.5　控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 52
3.5.1　系統(tǒng)穩(wěn)定性的定義 52
3.5.2　系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件 53
3.5.3　勞斯穩(wěn)定判據(jù) 54
3.6　控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析 58
3.6.1　穩(wěn)態(tài)誤差的概念及計(jì)算 58
3.6.2　系統(tǒng)的類型 60
3.6.3　穩(wěn)態(tài)誤差系數(shù)的概念及計(jì)算 61
3.6.4　擾動(dòng)引起的穩(wěn)態(tài)誤差計(jì)算 64
3.7　應(yīng)用MATLAB進(jìn)行控制系統(tǒng)的時(shí)域分析 67
本章小結(jié) 70
習(xí)題 70

第4章　控制系統(tǒng)的根軌跡分析法 73
4.1　根軌跡的基本概念 74
4.1.1　根軌跡的定義 74
4.1.2　根軌跡與系統(tǒng)性能 75
4.1.3　根軌跡方程 75
4.2　根軌跡繪制的基本法則 76
4.3　參量根軌跡 81
4.4　用根軌跡分析系統(tǒng)性能 82
4.4.1　主導(dǎo)極點(diǎn) 82
4.4.2　偶極子 83
4.4.3　系統(tǒng)性能與零、極點(diǎn)的關(guān)系 85
4.4.4　系統(tǒng)根跡線的改造 85
本章小結(jié) 86
習(xí)題 87

第5章　控制系統(tǒng)的頻域分析法 89
5.1　頻率特性的基本概念 90
5.1.1　頻率特性的定義 90
5.1.2　頻率特性和傳遞函數(shù)之間的關(guān)系 91
5.2　頻率特性的幾何表示方法 92
5.2.1　幅相頻率特性曲線 92
5.2.2　對(duì)數(shù)頻率特性曲線 93
5.3　典型環(huán)節(jié)的對(duì)數(shù)頻率特性 94
5.3.1　比例環(huán)節(jié) 94
5.3.2　積分環(huán)節(jié) 95
5.3.3　微分環(huán)節(jié) 97
5.3.4　慣性環(huán)節(jié) 97
5.3.5　一階微分環(huán)節(jié) 99
5.3.6　振蕩環(huán)節(jié) 100
5.3.7　二階微分環(huán)節(jié) 102
5.4　系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率特性的繪制 103
5.4.1　伯德圖繪制的簡(jiǎn)便方法 104
5.4.2　*小相位系統(tǒng)與非*小相位系統(tǒng) 106
5.5　用頻率特性分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性 109
5.5.1　奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù) 109
5.5.2　開(kāi)環(huán)穩(wěn)定系統(tǒng)的對(duì)數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù) 110
5.5.3　穩(wěn)定裕度與系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性 111
5.5.4　關(guān)于相角裕度和幅值裕度的幾點(diǎn)說(shuō)明 115
5.6　用頻率特性分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能 115
5.6.1　系統(tǒng)型別的確定 115
5.6.2　開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)K的確定 116
5.7　用頻率特性分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能 116
5.7.1　開(kāi)環(huán)頻域指標(biāo) 116
5.7.2　開(kāi)環(huán)頻率特性的三頻段與系統(tǒng)性能的關(guān)系 117
本章小結(jié) 120
習(xí)題 120

第6章　控制系統(tǒng)的校正技術(shù) 123
6.1　控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與校正概述 124
6.1.1　控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 124
6.1.2　控制系統(tǒng)的校正方式 124
6.2　閉環(huán)系統(tǒng)的串聯(lián)校正 125
6.2.1　相位超前校正 125
6.2.2　相位滯后校正 129
6.2.3　相位滯后-超前校正 130
6.2.4　串聯(lián)校正方式的特性比較 131
6.3　閉環(huán)系統(tǒng)的PID控制 131
6.3.1　P控制器 132
6.3.2　PI控制器 133
6.3.3　PD控制器 137
6.3.4　PID控制器 140
6.4　反饋校正 143
6.4.1　利用反饋校正改變局部結(jié)構(gòu)和參數(shù) 144
6.4.2　利用反饋校正取代局部結(jié)構(gòu) 145
6.5　復(fù)合校正 146
6.5.1　按輸入補(bǔ)償?shù)捻橉伩刂?146
6.5.2　按干擾補(bǔ)償?shù)那梆伩刂?147
本章小結(jié) 148
習(xí)題 148

第7章　計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 152
7.1　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述 153
7.1.1　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成 153
7.1.2　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn) 154
7.2　連續(xù)信號(hào)的采樣 154
7.2.1　連續(xù)信號(hào)的采樣過(guò)程 154
7.2.2　連續(xù)信號(hào)的采樣定理 156
7.3　離散系統(tǒng)的差分方程 156
7.3.1　差分的概念 156
7.3.2　差分方程的概念 157
7.3.3　差分方程的求解 157
7.4　離散系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù) 158
7.4.1　脈沖傳遞函數(shù)的概念 158
7.4.2　脈沖傳遞函數(shù)的求取 159
7.5　離散系統(tǒng)的性能分析 160
7.5.1　離散系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能分析 160
7.5.2　離散系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析 163
7.5.3　離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 164
7.6　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì) 165
7.6.1　控制系統(tǒng)典型環(huán)節(jié)的程序設(shè)計(jì) 165
7.6.2　數(shù)字PID控制器的程序設(shè)計(jì) 172
本章小結(jié) 177
習(xí)題 177
　　
附錄 179
附錄A　拉普拉斯變換 179
A.1　拉普拉斯變換的定義 179
A.2　拉普拉斯變換的基本性質(zhì)和定理 179
A.3　拉普拉斯變換表 182
附錄B　z變換 184
B.1 z變換的定義 184
B.2　z變換的基本性質(zhì)和定理 185
B.3　z變換表 186
　　
參考文獻(xiàn) 188
　
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