控制工程基础PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

控制工程基础PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章　绪论1

1.1 引言1

1.2 自动控制系统基本概念1

1.3　开环控制和闭环控制4

1.3.1 开环控制4

1.3.2 闭环控制5

1.3.3 复合控制7

1.4 自动控制系统的分类8

1.4.1　按给定信号的特征划分8

1.4.2　按系统的数学描述划分9

1.4.3　按信号传递的连续性划分10

1.4.4　按系统的输入与输出信号的数量划分12

1.5 自动控制系统的基本组成12

1.5.1　给定装置13

1.5.2　检测装置13

1.5.3 比较装置13

1.5.4　放大装置13

1.5.5　执行装置13

1.5.6　校正装置13

1.6　对控制系统的性能要求14

1.6.1　稳定性14

1.6.2　快速性15

1.6.3　准确性15

1.7　MATLAB简介16

习题17

第2章　控制系统的数学模型19

2.1　拉普拉斯变换和反变换19

2.1.1　拉氏变换的定义19

2.1.2　拉氏变换表20

2.1.3　拉氏变换的性质和定理20

2.1.4　拉氏反变换22

2.2　系统微分方程的建立27

2.2.1　线性系统微分方程的列写27

2.2.2　用拉普拉斯变换求解微分方程29

2.2.3　微分方程的线性化30

2.3　传递函数33

2.3.1　传递函数的定义33

2.3.2　典型环节的传递函数34

2.4　系统方块图36

2.4.1　方块图的组成37

2.4.2　方块图的建立37

2.4.3　方块图的等效变换40

2.4.4　方块图简化示例44

2.4.5　用梅逊公式求传递函数47

2.5　控制系统的传递函数48

2.6　MATLAB在数学模型中的应用49

习题51

第3章　时域分析法55

3.1　典型输入信号和时域性能指标55

3.1.1　典型输入信号55

3.1.2　时域性能指标58

3.2　一阶系统性能分析59

3.2.1　数学模型59

3.2.2　典型输入响应59

3.3　二阶系统性能分析63

3.3.1　数学模型的标准式63

3.3.2　典型二阶系统的单位阶跃响应65

3.3.3　二阶欠阻尼系统的动态性能指标68

3.3.4　二阶系统的单位脉冲响应75

3.3.5　二阶系统的单位斜坡响应76

3.4　高阶系统的时间响应77

3.5　稳定性分析及代数判据79

3.5.1　系统稳定的充分必要条件79

3.5.2　劳斯判据80

3.6　稳态误差分析及计算84

3.6.1　误差及稳态误差定义84

3.6.2 利用终值定理求稳态误差85

3.6.3 系统的型别与开环增益86

3.6.4　误差系数87

3.6.5 误差系数在稳态误差计算中的应用88

3.6.6　扰动作用下的稳态误差计算93

3.6.7 给定输入、扰动共同作用下系统误差94

3.6.8　减小稳态误差的方法95

3.7 MATLAB在时域分析中的应用95

3.7.1 应用MATLAB分析系统的动态特性96

3.7.2 应用MATLAB分析系统的稳定性97

3.7.3　稳态误差分析99

习题100

第4章　频域分析法104

4.1　频率响应和频率特性104

4.1.1　频率响应104

4.1.2　频率特性105

4.1.3　频率特性的求取方法107

4.2　频率特性的图示法——奈奎斯特图和波德图107

4.2.1　奈奎斯特图107

4.2.2　波德图109

4.3　典型环节的频率特性111

4.3.1　典型环节的奈奎斯特图和波德图111

4.4　控制系统开环频率特性121

4.4.1　开环奈奎斯特图121

4.4.2　开环波德图125

4.4.3　由波德图确定系统传递函数139

4.5　稳定性的频域判据143

4.5.1　奈奎斯特稳定判据143

4.5.2　对数频率（波德图）稳定判据144

4.5.3　系统的相对稳定性及稳定裕量147

4.6　波德图的判读152

4.6.1　开环波德图的判读152

4.6.2　闭环波德图的判读153

4.7　MATLAB在频域分析中的应用156

4.7.1　奈奎斯特图156

4.7.2　波德图157

习题159

第5章　控制系统的设计与校正162

5.1　设计和校正概述162

5.1.1　控制系统的设计162

5.1.2　技术思路和设计指标163

5.1.3 常用校正装置及其特点163

5.1.4　希望的波德图164

5.2　串联校正166

5.2.1 串联超前校正167

5.2.2　串联滞后校正170

5.2.3 串联滞后——超前校正174

5.2.4 串联超前、串联滞后和串联滞后——超前校正的比较177

5.3　PID校正177

5.3.1　PID控制器177

5.3.2　基本控制规律178

5.4　局部反馈校正184

5.4.1　反馈校正原理184

5.4.2　局部反馈校正的基本形式与特点185

5.4.3　局部反馈校正的影响187

5.4.4　反馈校正装置的设计步骤189

5.4.5　串联校正与反馈校正的比较191

5.5　复合控制192

5.5.1　按输入补偿的复合控制192

5.5.2　按扰动补偿的复合控制193

5.6　自动控制在机械工程中的应用194

5.7　MATLAB在系统校正中的应用200

5.7.1　串联超前校正200

5.7.2　串联滞后校正202

5.7.3　串联滞后—超前校正204

习题205

附录208

附录1　常用函数的拉普拉斯变换表208

附录2　MATLAB基础知识209

参考答案223