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内容简介
《21世纪电气信息学科立体化系列教材：自动控制原理（第2版）》是为适应应用型本科电子信息科学类、仪器仪表类、电气信息类、自动控制类及电机类各专业的教学需要而编写的。在当今的社会生活中，自动控制技术已经广泛应用于工农业生产、交通运输、航空航天和国防建设等各个领域，自动化控制装置无所不在。是计算机技术的迅猛发展，使得一些高要求的控制方法得以实现，自动控制技术迅速普及。可以说，自动控制技术对科学技术现代化的发展作出了重要贡献。自动控制原理是自动控制技术的理论基础，是自动化及其相关专业的基础课。
目录
1 绪论
1.1自动控制理论的形成与发展
1.1.1 经典控制理论阶段
1.1.2现代控制理论阶段
1.1.3智能控制理论阶段
1.2自动控制系统的基本概念
1.2.1人工控制与自动控制的比较
1.2.2开环控制系统
1.2.3闭环控制系统
1.2.4复合控制系统
1.3自动控制系统的基本构成
1.3.1自动控制系统的基本环节
1.3.2自动控制系统的基本变量
1.4自动控制系统的分类
1.4.1线性系统与非线性系统
1.4.2连续系统与离散系统
1.4.3恒值系统与随动系统
1.4.4单输入、输出系统与多输入、输出系统
1.4.5确定性系统与不确定性系统
1.4.6集中参数系统与分布参数系统
1.5自动控制系统的基本要求
1.5.1稳定系统的判别及稳定性的要求
1.5.2动态特性
1.5.3静态特性
1.6教学内容与要求
1.6.1教学内容
1.6.2基本要求
本章小结
习题
2 控制系统的数学模型
2.1线性系统的微分方程
2.2非线性系统的线性化
2.3传递函数
2.3.1传递函数的定义
2.3.2传递函数的基本性质
2.3.3典型环节的传递函数
2.4方框图及其变换
2.4.1方框图
自动控制原理
2.4.2方框图的等效变换
2.5信号流图及其应用
2.5.1信号流图的定义与术语
2.5.2信号流图的基本性质
2.5.3信号流图的绘制
2.5.4信号流图的梅森公式
2.6控制系统的典型传递函数
2.6.1系统的开环传递函数
2.6.2系统的闭环传递函数
2.6.3系统的误差传递函数
2.7用Matlab处理系统数学模型
2.7.1多项式求根
2.7.2传递函数
2.7.3零极点模型
2.7.4方框图
本章小结
习题
3 控制系统的时域分析
3.1典型输入信号
3.2线性定常系统的时域响应与性能指标
3.2.1线性定常系统的时域响应
3.2.2控制系统时域响应的性能指标
3.3一阶系统的时域响应
3.3.1一阶系统的单位阶跃响应
3.3.2一阶系统的单位脉冲响应
3.3.3线性定常系统的重要特性
3.4二阶系统的时域响应
3.4.1二阶系统的数学模型
3.4.2二阶系统的单位阶跃响应
3.4.3二阶系统的单位脉冲响应
3.4.4二阶系统的斜坡响应
3.5高阶系统的时域响应
3.5.1高阶系统单位阶跃响应
3.5.2闭环主导极点
3.6线性定常系统的稳定性
3.6.1控制系统稳定性的概念与条件
3.6.2线性定常系统稳定的充分必要条件
3.6.3劳斯稳定判据
3.6.4劳斯稳定判据的特殊情况
3.6.5赫尔维茨稳定判据
3.6.6稳定判据的应用
3.6.7相对稳定性和稳定裕度
3.7系统的稳态误差
3.7.1误差及稳态误差的基本概念
3.7.2系统稳态误差的计算
3.7.3动态误差系数
3.7.4改善系统稳态精度的途径
3.8用Matlab和Simulink进行瞬态响应分析
3.8.1单位脉冲响应
3.8.2单位阶跃响应
3.8.3斜坡响应
3.8.4任意函数作用下系统的响应
本章小结
习题
4 根轨迹法
4.1根轨迹法的概念
4.2根轨迹方程
4.3常规根轨迹及其绘制
4.3.1根轨迹的起点和终点
4.3.2根轨迹的分支数、对称性和连续性
4.3.3根轨迹的渐近线
4.3.4实轴上的根轨迹
4.3.5根轨迹的分离点
4.3.6根轨迹的出射角与入射角
4.3.7根轨迹与虚轴的交点
4.3.8闭环极点的和与积
4.3.9开环根轨迹增益Kg的求取
4.3.10绘制根轨迹的一般步骤
4.4广义根轨迹及其绘制
4.4.1参数根轨迹
4.4.2零度根轨迹
4.5用根轨迹分析控制系统
4.5.1基于根轨迹的系统稳定性分析
4.5.2基于根轨迹的系统稳态性能分析
4.5.3基于根轨迹的系统动态性能分析
4.5.4增加零、极点对根轨迹的影响
4.6用Matlab绘制根轨迹
本章小