《自動控制理論(第二版)》以自動控制系統(tǒng)的建模、分析與設計為主線,介紹了控制系統(tǒng)的一般概念及物理系統(tǒng)的數學模型;以時域響應法、頻率法、根軌跡法及狀態(tài)空間法為分析與設計的基礎,系統(tǒng)討論了控制系統(tǒng)穩(wěn)定性、動態(tài)特性、穩(wěn)態(tài)誤差及能控性、能觀性等性能的分析方法,詳細闡述和討論了控制系統(tǒng)頻域法、根軌跡法及狀態(tài)反饋等常用設計方法的原理和應用,討論了離散控制系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)中的非線性問題,并給出了系統(tǒng)分析與設計的MATLAB仿真實例。
《自動控制理論(第二版)》系統(tǒng)性和實用性較強,注重理論聯系實際,突出理論知識的應用和實踐能力的培養(yǎng),強調各知識點的應用實例及仿真技術的應用,可作為大專院校的自動化專業(yè)及相關專業(yè)的教材,也可作為相關行業(yè)工程技術人員的參考資料。
本書與其他《自動控制理論》類教材的最大區(qū)別就是遵循“以經典為主,以現代穿插,兩者有機結合”的編寫原則,從系統(tǒng)的建模就將“經典”理論與“現代”控制融合,以控制系統(tǒng)分析方法與設計方法為主線,力圖概念清楚,原理明確,重點突出,知識脈絡完整。
本書是在參考霍愛清和湯楠教授的第一版教材的基礎上,重新組織相關任課教師,結合各位教師多年的教學和科研實踐經驗編寫而成的。全書系統(tǒng)地闡述了控制理論中時域和頻域分析及設計的基本理論和基本原理,內容涵蓋了經典控制理論和現代控制理論的基本知識。在第一版基礎上,保留編寫體系,大幅刪減了純理論的數學推導和枯澀難懂的教學內容,加強了實用性,降低了理論難度。在內容編排上力求少而精,通俗易懂,由淺入深,循序漸進,強調應用技術,特別引入了反映石油工業(yè)自動控制領域的最新研究成果。為更好地配合工程認證的要求,各章還增添了MATLAB的應用與習題,以加強對學生計算機仿真能力的培養(yǎng)。
1 自動控制系統(tǒng)概述
1.1 自動控制系統(tǒng)基本概念
1.2 閉環(huán)控制系統(tǒng)的原理
1.3 自動控制系統(tǒng)的發(fā)展簡史
1.4 控制系統(tǒng)的組成和常用術語
1.5 自動控制系統(tǒng)的類型
1.6 自動控制系統(tǒng)的衡量標準
習題
2 控制系統(tǒng)的數學模型
2.1 數學基礎
2.2 控制系統(tǒng)的時域數學模型
2.3 控制系統(tǒng)的復域數學模型
2.4 結構圖與信號流圖
2.5 狀態(tài)方程及差分方程
2.6 MATLAB的模型建立方法
習題
3 系統(tǒng)分析與設計基礎
3.1 時域響應法基礎
3.2 頻率法基礎
3.3 根軌跡法基礎
3.4 狀態(tài)空間法基礎
3.5 MATLAB在系統(tǒng)分析與設計中的應用
習題
4 線性定常連續(xù)系統(tǒng)分析
4.1 穩(wěn)定性分析
4.2 穩(wěn)態(tài)誤差分析
4.3 動態(tài)性能分析
4.4 能控性、能觀性分析
4.5 MATLAB在線性連續(xù)定常系統(tǒng)分析中的應用
習題
5 線性連續(xù)定常系統(tǒng)的設計
5.1 控制系統(tǒng)設計概述
5.2 控制系統(tǒng)的性能指標與校正方式
5.3 常用校正裝置
5.4 頻率域設計法
5.5 根軌跡設計法
5.6 狀態(tài)空間法設計
5.7 MATLAB在系統(tǒng)設計中的應用
習題
6 離散控制系統(tǒng)
6.1 離散控制系統(tǒng)概述
6.2 Z變換與Z反變換
6.3 脈沖傳遞函數
6.4 離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性
6.5 離散控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的計算
6.6 離散控制系統(tǒng)動態(tài)性能的分析
6.7 離散控制系統(tǒng)的設計
6.8 MATLAB在離散系統(tǒng)中的應用
習題
7 自動控制系統(tǒng)中的非線性問題
7.1 非線性控制系統(tǒng)概述
7.2 非本質非線性系統(tǒng)的分析處理方法
7.3 典型本質非線性特性及其對控制系統(tǒng)的影響描述函數法
7.4 描述函數法
7.5 相平面法
7.6 MATLAB在非線性系統(tǒng)中的應用
習題
參考文獻