控制系統(tǒng)原理與工程基礎(chǔ)

第1章 緒論
1.1 自動控制系統(tǒng)
1.2 開環(huán)控制與閉環(huán)控制
1.3 閉環(huán)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)形式
1.4 系統(tǒng)的干擾和輸入
第2章 控制環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)描述
2.1 一些物理環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)描述
2.2 線性環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型的一般形式
習(xí)題
第3章 拉普拉斯變換與傳遞函數(shù)
3.1 線性微分方程
3.1.1 線性齊次微分方程的一般理論
3.1.2 常系數(shù)線性齊次微分方程的解
3.1.3 高階線性非齊次微分方程的解
3.2 拉普拉斯變換
3.2.1 拉普拉斯變換的定義
3.2.2 常用函數(shù)及其拉普拉斯變換
3.2.3 拉普拉斯變換的性質(zhì)
3.2.4 拉普拉斯逆變換
3.2.5 用拉普拉斯變換法解微分方程
3.3 傳遞函數(shù)
3.3.1 傳遞函數(shù)的定義
3.3.2 傳遞函數(shù)實(shí)例
3.3.3 相關(guān)名詞
習(xí)題
第4章 系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)特性
4.1 一階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)
4.2 二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)
4.3 高階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)
4.4 瞬態(tài)響應(yīng)的性能指標(biāo)
習(xí)題
第5章 控制系統(tǒng)的框圖和傳遞函數(shù)
5.1 控制系統(tǒng)的框圖
5.2 框圖的簡化和等效變換
5.3 梅森公式
5.4 疊加原理和閉環(huán)控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
習(xí)題
第6章 反饋控制系統(tǒng)的工作機(jī)制和穩(wěn)態(tài)誤差
6.1 反饋控制系統(tǒng)的工作機(jī)制
6.1.1 溫度控制箱的自動控制框圖
6.1.2 嘗試設(shè)計(jì)控制器
6.1.3 能實(shí)現(xiàn)零穩(wěn)態(tài)誤差的控制器
6.2 反饋控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
6.2.1 控制系統(tǒng)理想的輸入一輸出關(guān)系
6.2.2 穩(wěn)態(tài)偏差和穩(wěn)態(tài)誤差
6.2.3 相應(yīng)于輸入信號的穩(wěn)態(tài)偏差
6.2.4 干擾引起的穩(wěn)態(tài)偏差
6.2.5 內(nèi)模原理
習(xí)題
第7章 系統(tǒng)的穩(wěn)定性與勞斯一赫爾維茨判據(jù)
7.1 閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題
7.2 系統(tǒng)穩(wěn)定性的實(shí)質(zhì)
7.3 勞斯一赫爾維茨判據(jù)
習(xí)題
第8章 奈奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)
8.1 映射定理
8.2 奈奎斯特判據(jù)
8.3 奈奎斯特圖的作圖及判據(jù)應(yīng)用
習(xí)題
第9章 系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性
9.1 頻率響應(yīng)特性
9.2 伯德圖
9.3 小相位系統(tǒng)
9.4 系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的關(guān)鍵參數(shù)
9.5 開環(huán)與閉環(huán)頻率響應(yīng)特性的關(guān)系
9.6 系統(tǒng)閉環(huán)頻率響應(yīng)的特征參數(shù)
習(xí)題
0章 閉環(huán)時域特性與開環(huán)頻域特性的關(guān)系
10.1 系統(tǒng)時域與頻域特性的定性分析
10.2 系統(tǒng)時域與頻域參數(shù)的定量關(guān)系
10.2.1 一個典型系統(tǒng)
10.2.2 諧振峰值與相位裕量的關(guān)系
10.2.3 超調(diào)量與相位裕量的關(guān)系
10.2.4 建立時間與相位裕量及增益交越頻率的關(guān)系
10.2.5 閉環(huán)截止角頻率與開環(huán)增益交越角頻率的關(guān)系
10.3 理想的系統(tǒng)開環(huán)頻率特性
1章 較優(yōu)的系統(tǒng)模型
11.1 綜合誤差指標(biāo)
11.2 較優(yōu)的Ⅰ型系統(tǒng)
11.3 較優(yōu)的Ⅱ型系統(tǒng)
11.4 基于期望頻率特性的控制器設(shè)計(jì)方法
習(xí)題
2章 控制器
12.1 控制器的類型與原理
12.1.1 比例控制器
12.1.2 積分控制器
12.1.3 比例一積分控制器
12.1.4 相位滯后校正器
12.1.5 比例一微分控制器
12.1.6 相位超前校正器
12.1.7 比例一積分一微分控制器
12.2 控制器參數(shù)的設(shè)定方法
12.2.1 比例控制器
12.2.2 PI控制器
12.2.3 PD和相位超前校正器
12.2.4 PID控制參數(shù)的設(shè)定
12.2.5 PID控制參數(shù)的實(shí)驗(yàn)調(diào)整方法
12.3 控制器的實(shí)現(xiàn)
習(xí)題
弟13章 根軌跡法
13.1 根軌跡
13.2 根軌跡規(guī)則
13.3 控制器零極點(diǎn)的配置方法
13.4 參數(shù)根軌跡方法
習(xí)題
4章 控制系統(tǒng)的其他構(gòu)型
14.1 二自由度控制結(jié)構(gòu)
14.2 輸入的前饋控制
14.3 干擾的前饋補(bǔ)償
14.3.1 干擾一偏差的頻率響應(yīng)
14.3.2 干擾一偏差瞬態(tài)響應(yīng)
14.3.3 干擾前饋補(bǔ)償結(jié)構(gòu)
習(xí)題
5章 幾個控制系統(tǒng)實(shí)例
15.1 自動增益控制
15.2 運(yùn)算放大電路
15.3 鎖相環(huán)
15.4 自激振蕩系統(tǒng)
15.5 倒立擺
15.6 永磁直流電動機(jī)伺服系統(tǒng)
15.6.1 永磁直流電動機(jī)的傳遞函數(shù)
15.6.2 電流環(huán)
15.6.3 速度環(huán)
15.6.4 位置環(huán)
習(xí)題
6章 數(shù)字控制系統(tǒng)概述
16.1 數(shù)字控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
16.2 采樣
16.3 零階保持器
16.4 數(shù)字控制系統(tǒng)中的信號及信號的延遲
7章 z變換
17.1 差分方程
17.2 z變換
17.2.1 定義
17.2.2 幾種離散時間序列的z變換
17.2.3 z變換的性質(zhì)和定理
17.3 離散傳遞函數(shù)
17.4 s平面與z平面的映射關(guān)系
17.5 z平面極點(diǎn)位置與瞬態(tài)響應(yīng)特性的關(guān)系
習(xí)題
8章 數(shù)字控制器的連續(xù)一離散設(shè)計(jì)方法
18.1 前向、后向差分法
18.2 雙線性變換法
18.3 零極點(diǎn)匹配法
18.4 各方法的映射偏差
18.5 雙線性變換法的頻率特性校正
習(xí)題
附錄 拉普拉斯變換表和z變換表
參考文獻(xiàn)