自動控制原理（本） 全國高等教育自學考試指導委員會 張慧妍
定 價：49.8 元
- 作者：全國高等教育自學考試指導委員會 張慧妍
- 出版時間：2024/7/1
- ISBN：9787111756545
- 出 版 社：機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP13
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
本書是根據(jù)全國高等教育自學考試指導委員會最新制定的《2024年7月（本）自學考試大綱》，為參加高等教育自學考試的考生編寫的教材。
編寫過程中，本書參考了國內(nèi)外目前比較經(jīng)典的教材，并結(jié)合編者多年來從事相關(guān)課程的教學心得，以及編寫教材的經(jīng)驗和體會，選材適當、敘述簡潔且針對要點，符合自學考試的特點與要求。全書共分8章，內(nèi)容有自動控制系統(tǒng)概述、線性系統(tǒng)的數(shù)學模型、線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)特性分析、線性系統(tǒng)的動態(tài)時域分析、線性系統(tǒng)的頻域分析、線性系統(tǒng)的校正、非線性系統(tǒng)的分析、采樣控制系統(tǒng)的分析。
為了便于自學，各章由淺入深，詳細講解相關(guān)的概念和知識點，配合適量的例題輔助對重要知識點內(nèi)容的理解及掌握。各章的最后配以適量的思考題供考生練習使用，并提供配套的思考題解答，旨在給學習這門課程的考生以啟發(fā)，以達到掌握相關(guān)知識和開闊視野的目的。本書還提供了基于MATLAB的控制系統(tǒng)數(shù)字仿真實踐，以加深對基礎(chǔ)知識的理解和促進應用能力的提升，也有助于培養(yǎng)考生分析問題、解決問題的能力。
本書除了可作為全國高等教育自學考試相關(guān)專業(yè)的教材外，還可作為各類普通高等院校工科相關(guān)專業(yè)的教材。
編寫過程中，本書參考了國內(nèi)外目前比較經(jīng)典的教材，并結(jié)合編者多年來從事相關(guān)課程的教學心得，以及編寫教材的經(jīng)驗和體會，選材適當、敘述簡潔且針對要點，符合自學考試的特點與要求。全書共分8章，內(nèi)容有自動控制系統(tǒng)概述、線性系統(tǒng)的數(shù)學模型、線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)特性分析、線性系統(tǒng)的動態(tài)時域分析、線性系統(tǒng)的頻域分析、線性系統(tǒng)的校正、非線性系統(tǒng)的分析、采樣控制系統(tǒng)的分析。
21世紀是一個變幻難測的世紀，是一個催人奮進的時代，科學技術(shù)飛速發(fā)展，知識更替日新月異。希望、困惑、機遇、挑戰(zhàn),隨時隨地都有可能出現(xiàn)在每一個社會成員的生活之中。抓住機遇、尋求發(fā)展、迎接挑戰(zhàn)、適應變化的制勝法寶就是學習——依靠自己學習，終生學習。
自學考試作為我國高等教育的組成部分，其職責就是在高等教育水平上倡導自學、鼓勵自學、幫助自學、推動自學，為每一個自學者鋪就成才之路。組織編寫供自學者學習的教材就是履行這個職責的重要環(huán)節(jié)。毫無疑問，自學考試指定教材應當適合自學，應當有利于自學者掌握和了解新知識、新信息，有利于自學者增強創(chuàng)新意識、培養(yǎng)實踐能力、形成自學能力，同時有利于自學者學以致用，解決實際工作中所遇到的問題。雖然自學考試指定教材沿用了“教材”的概念，但它與僅供教師講、學生聽，教師不講、學生不懂，以“教”為中心的教科書相比，在內(nèi)容編排、編寫體例、行文風格等方面都大有不同。希望自學者對此有所了解，以便從一開始就樹立起依靠自己學習的堅定信念，不斷探索適合自己的學習方法，充分利用自己已有的知識基礎(chǔ)和實際工作經(jīng)驗，最大限度地發(fā)揮自己的潛能，達到學習的目標。
歡迎讀者提出意見和建議。
祝每一位自學者自學成功!
全國高等教育自學考試指導委員會2023年1月目錄
組編
全國高等教育自學考試指導委員會
第1章自動控制系統(tǒng)概述27
1.1引言27
1.2開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)29
1.2.1開環(huán)控制系統(tǒng)29
1.2.2閉環(huán)控制系統(tǒng)30
1.3閉環(huán)自動控制系統(tǒng)的基本組成32
1.4自動控制系統(tǒng)的分類33
1.5控制系統(tǒng)的基本要求34
1.6控制系統(tǒng)數(shù)字仿真實踐的必要性34
本章小結(jié)36
思考題36
第2章線性系統(tǒng)的數(shù)學模型37
2.1引言37
2.2非線性微分方程的線性化39
2.3傳遞函數(shù)41
2.3.1傳遞函數(shù)的定義41
2.3.2典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)45
2.4控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及其化簡方法48
2.4.1結(jié)構(gòu)圖的組成要素48
2.4.2環(huán)節(jié)的連接方式48
2.4.3結(jié)構(gòu)圖的變換和化簡50
2.5信號流程圖54
2.5.1基本概念與常用術(shù)語54
2.5.2梅遜公式及其應用56
2.6基于MATLAB的控制系統(tǒng)仿真模型58
本章小結(jié)62
思考題62
第3章線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)
特性分析65
3.1典型輸入信號65
3.2控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析67
3.2.1穩(wěn)定性的基本概念67
3.2.2線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析68
3.3勞斯穩(wěn)定判據(jù)69
3.4控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析73
3.5MATLAB在線性系統(tǒng)穩(wěn)定性及穩(wěn)態(tài)
性能分析中的應用79
本章小結(jié)87
思考題87
第4章線性系統(tǒng)的動態(tài)時域分析89
4.1控制系統(tǒng)時域響應的性能指標89
4.1.1動態(tài)性能指標89
4.1.2穩(wěn)態(tài)性能指標90
4.2一階系統(tǒng)的動態(tài)響應90
4.3二階系統(tǒng)的動態(tài)響應93
4.3.1典型二階系統(tǒng)的數(shù)學模型93
4.3.2二階系統(tǒng)的單位階躍響應94
4.3.3欠阻尼二階系統(tǒng)的動態(tài)性能指標
分析96
4.3.4二階系統(tǒng)的單位脈沖響應100
4.3.5傳遞函數(shù)含有零點的欠阻尼二階
系統(tǒng)動態(tài)性能101
4.4高階系統(tǒng)的動態(tài)響應102
4.5基于MATLAB的線性控制系統(tǒng)動態(tài)時
域分析104
本章小結(jié)111
思考題112
第5章線性系統(tǒng)的頻域分析114
5.1頻率特性的基本概念114
5.1.1頻率特性114
5.1.2頻率特性的圖形表示115
5.2典型環(huán)節(jié)的頻率特性117
5.3系統(tǒng)開環(huán)頻率特性圖124
5.3.1系統(tǒng)開環(huán)頻率特性極坐標圖
繪制124
5.3.2系統(tǒng)開環(huán)頻率特性伯德圖
繪制126
5.3.3最小相位系統(tǒng)129
5.4頻率域穩(wěn)定性判據(jù)131
5.4.1開環(huán)極點、閉環(huán)極點與輔助
方程零極點的關(guān)系131
5.4.2輻角原理132
5.4.3奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)134
5.4.4系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)串聯(lián)積分環(huán)節(jié)
的情況136
5.4.5伯德圖判別閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性137
5.5穩(wěn)定裕度139
5.6閉環(huán)系統(tǒng)頻率特性141
5.7基于MATLAB的線性控制系統(tǒng)頻域
分析143
本章小結(jié)148
思考題148
第6章線性系統(tǒng)的校正151
6.1校正的基本概念151
6.2線性系統(tǒng)的基本控制規(guī)律153
6.3常用串聯(lián)校正及特性156
6.3.1相位超前校正156
6.3.2串聯(lián)相位超前校正158
6.3.3相位滯后校正160
6.3.4串聯(lián)相位滯后校正162
6.3.5相位滯后-超前校正164
6.4期望特性串聯(lián)校正166
6.5MATLAB在線性控制系統(tǒng)校正中的
應用167
本章小結(jié)173
思考題173
第7章非線性系統(tǒng)的分析175
7.1非線性系統(tǒng)的基本概念175
7.2常見典型非線性特性177
7.3描述函數(shù)法179
7.3.1描述函數(shù)的基本概念179
7.3.2常見非線性特性的描述函數(shù)180
7.3.3描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)184
7.4相平面法188
7.5基于MATLAB的非線性系統(tǒng)分析192
本章小結(jié)197
思考題198
第8章采樣控制系統(tǒng)的分析200
8.1采樣控制系統(tǒng)的基本概念200
8.2采樣過程和采樣定理201
8.2.1采樣過程201
8.2.2采樣定理202
8.2.3保持器203
8.3采樣控制系統(tǒng)的數(shù)學基礎(chǔ)205
8.3.1z變換205
8.3.2z反變換208
8.3.3差分方程209
8.4脈沖傳遞函數(shù)211
8.4.1基本概念211
8.4.2采樣控制系統(tǒng)的開環(huán)脈沖傳遞
函數(shù)212
8.4.3采樣控制系統(tǒng)的閉環(huán)脈沖傳遞
函數(shù)214
8.5線性采樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析215
8.5.1采樣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定條件216
8.5.2線性采樣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定條件217
8.6基于MATLAB的采樣控制系統(tǒng)
分析218
本章小結(jié)221
思考題222
參考文獻223
后記224
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