图书介绍
自动控制原理pdf电子书版本下载
- 蒋大明，戴胜华主编 著
- 出版社： 北方交通大学出版社；清华大学出版社
- ISBN：7810820532
- 出版时间：2003
- 标注页数：439页
- 文件大小：16MB
- 文件页数：453页
- 主题词：
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图书目录
目录 1
第1章自动控制的一般概念 1
1.1开环控制与闭环控制 2
1.1.1自动控制系统 2
1.1.2开环控制 3
1.1.3闭环（反馈）控制 4
1.2控制系统举例 5
1.2.1随动系统 5
1.2.2恒值控制系统 6
1.2.3数字控制系统 7
1.2.4计算机控制系统 7
1.3控制系统的组成与对控制系统的基本要求 9
1.3.1控制系统的组成 9
1.3.2对控制系统的基本要求 10
1.4现代控制理论 10
1.4.1最优控制 10
小结 11
1.4.2自适应控制 11
1.4.3自学习控制 11
习题 12
第2章模型 13
2.1模型的定义和分类 13
2.1.1模型的定义 13
2.1.2模型的分类 13
2.1.3模型的构造 14
2.2控制系统的数学模型 14
2.3建立系统微分方程的一般方法 15
2.4用拉氏变换解线性微分方程 21
2.5传递函数 24
2.5.1传递函数的概念及定义 24
2.5.2关于传递函数的几点说明 26
2.5.3典型环节的传递函数 27
2.6.1动态结构图的概念 33
2.6动态结构图 33
2.6.2系统动态结构图的建立 34
2.6.3结构图的基本形式 36
2.6.4结构图的等效变换法则 36
2.6.5结构图变换举例 40
2.7自动控制系统的传递函数 42
2.7.1系统开环传递函数 43
2.7.2系统闭环传递函数 43
2.7.3闭环系统的误差传递函数 44
小结 45
习题 46
第3章 自动控制系统的时域分析 49
3.1典型控制过程及性能指标 49
3.1.1典型控制过程 49
3.1.2典型时间响应 51
3.1.3阶跃响应的性能指标 52
3.1.4优化性能指标 53
3.2一阶系统分析 54
3.2.1一阶系统的数学模型 54
3.2.2一阶系统的单位阶跃响应 54
3.2.3一阶系统的单位脉冲响应 56
3.2.4一阶系统的单位斜坡响应 57
3.2.5三种响应之间的关系 58
3.3二阶系统分析 58
3.3.1二阶系统的数学模型 58
3.3.2二阶系统的单位阶跃响应 60
3.3.3二阶系统的单位脉冲响应 67
3.3.4二阶系统的单位斜坡响应 69
3.3.5改善二阶系统响应特性的措施 70
3.4高阶系统分析 72
3.4.1三阶系统的单位阶跃响应 72
3.4.2高阶系统的单位阶跃响应 73
3.4.4高阶系统的动态性能估算 75
3.4.3闭环主导极点 75
3.5应用计算机求取系统的响应 78
3.5.1欧拉法 79
3.5.2预报-校正法 80
3.5.3龙格-库塔法 80
3.6稳定性与代数判据 82
3.6.1稳定的概念和定义 82
3.6.2稳定性的代数判据 86
3.6.3结构不稳定及其改进措施 90
3.7稳态误差分析 92
3.7.1误差及稳态误差的定义 92
3.7.2稳态误差的计算 93
3.7.3系统的类型和静态误差系数 94
3.7.4改善系统稳态精度的方法 98
小结 100
习题 100
4.1根轨迹的基本概念 105
第4章根轨迹法 105
4.2绘制根轨迹的基本条件和基本规则 106
4.2.1绘制根轨迹的基本条件 106
4.2.2绘制根轨迹的基本规则 108
4.3特殊根轨迹 116
4.3.1参数根轨迹 116
4.3.2正反馈回路的根轨迹 118
4.3.3滞后系统的根轨迹 120
4.4系统闭环零极点分布与阶跃响应的关系 123
4.4.1用闭环零极点表示的阶跃响应解析式 123
4.4.2闭环零极点分布与阶跃响应的定性关系 124
4.4.3主导极点与偶极子 125
4.4.4利用主导极点估算系统的性能指标 125
4.5开环零极点的变化对根轨迹的影响 127
4.5.1开环零点的变化对根轨迹的影响 127
4.5.2开环极点的变化对根轨迹的影响 130
习题 132
小结 132
第5章频率法 136
5.1频率特性 136
5.1.1幅相频率特性 139
5.1.2对数频率特性 139
5.2基本环节的频率特性 140
5.2.1比例环节 140
5.2.2惯性环节 141
5.2.3积分环节 143
5.2.4振荡环节 144
5.2.5微分环节 146
5.2.6—阶不稳定环节 147
5.2.7时滞环节 148
5.3系统开环频率特性的绘制 149
5.4用频率法分析控制系统的稳定性 152
5.4.1开环频率特性与闭环特征方程的关系 152
5.4.2奈奎斯特稳定判据 153
5.4.3虚轴上有开环特征根时的奈奎斯特判据 156
5.4.4用对数频率特性判断系统的稳定性 157
5.4.5控制系统的相对稳定性 159
5.5开环频率特性与系统动态性能的关系 163
5.5.1低频段 163
5.5.2中频段 164
5.5.3高频段 165
5.6系统的闭环频率特性 165
5.6.1等M圆图 166
5.6.2等N圆图 168
5.6.3根据闭环频率特性分析系统的时域响应 169
小结 172
习题 172
第6章控制系统的校正 177
6.1控制系统校正的概念 177
6.1.1受控对象 177
6.1.2性能指标 177
6.2串联校正 178
6.1.3系统校正 178
6.2.1超前校正 179
6.2.2滞后校正 180
6.2.3滞后-超前校正 181
6.3反馈校正 182
6.3.1利用反馈校正改变局部结构和参数 183
6.3.2利用反馈校正取代局部结构 184
6.4前置校正 185
6.4.1稳定与精度 186
6.4.2抗扰与跟踪 188
6.5根轨迹法在系统校正中的应用 188
6.5.1串联超前校正 189
6.5.2串联滞后校正 191
小结 193
习题 193
7.1采样系统 197
第7章采样系统分析 197
7.2采样过程与采样定理 199
7.2.1采样过程 199
7.2.2采样定理 203
7.3信号保持 203
7.4 Z变换理论 206
7.4.1 Z变换定义 206
7.4.2 Z变换方法 206
7.4.3 Z变换性质 209
7.4.4 Z反变换 213
7.4.5用Z变换法求解差分方程 216
7.5脉冲传递函数 218
7.5.1脉冲传递函数定义 218
7.5.2脉冲传递函数的物理意义 219
7.5.3脉冲传递函数的求法 220
7.5.4开环系统脉冲传递函数 221
7.5.5闭环系统脉冲传递函数 224
7.6.1稳定性分析 226
7.6采样系统性能分析 226
7.6.2稳态误差分析 233
7.6.3动态性能分析 236
7.6.4根轨迹法在采样系统中的应用 239
7.6.5频率法在采样系统中的应用 241
小结 243
习题 244
第8章非线性系统理论 247
8.1非线性系统的一般概念 247
8.1.1非线性系统的特点 247
8.1.2典型的非线性特性 248
8.2相平面法 249
8.2.1相轨迹的作图方法 250
8.2.2相轨迹的基本特点 254
8.2.3线性系统的相轨迹 255
8.3.1由相平面图求时间 257
8.3相平面图的分析 257
8.3.2极限环 258
8.3.3非线性系统的相平面分析 259
8.4描述函数法 264
8.4.1描述函数的概念 264
8.4.2典型非线性元件的描述函数 265
8.5非线性系统的描述函数法分析 269
8.5.1非线性系统稳定性分析 270
8.5.2非线性系统自振荡分析 271
8.5.3非线性系统的结构简化 273
小结 276
习题 276
第9章控制系统的状态空间分析与设计 279
9.1控制系统的状态空间描述 279
9.1.1系统状态空间描述常用的基本概念 279
9.1.2线性定常连续系统状态空间表达式的建立 282
9.1.3状态空间模型和I/O模型之间的等价变换 284
9.1.4线性定常连续系统状态方程的解 292
9.2控制系统的可控性与可观测性 297
9.2.1系统可控性 298
9.2.2系统可观测性 307
9.2.3对偶原理 311
9.3线性定常系统的线性变换 313
9.3.1线性变换 313
9.3.2化系数矩阵A为对角阵或约当阵 314
9.3.3化系统｛A,B｝为可控标准型 315
9.3.4化系统｛A,C｝为可观测标准型 317
9.3.5系统的规范分解 320
9.4控制系统的状态空间设计 326
9.4.1线性定常系统常用反馈结构及其对系统特性的影响 327
9.4.2状态反馈的极点配置设计法 329
9.4.3状态观测器设计及分离特性 333
小结 346
习题 347
10.1最优控制问题 352
第10章最优控制 352
10.1.1被控对象的数学模型 353
10.1.2边界条件与目标集 353
10.1.3容许控制集合 353
10.1.4性能指标 354
10.1.5最优控制的研究方法 355
10.2最优控制中的变分法 355
10.2.1泛函与变分 355
10.2.2欧拉方程 359
10.2.3横截条件 361
10.3对控制变量无约束的最优控制问题 363
10.3.1末端时刻tf固定时的最优控制问题 364
10.3.2末端时刻tf自由时的最优控制问题 367
10.4极小值原理 370
10.4.1古典变分法的缺陷 370
10.4.2极小值原理 371
10.5时间最优控制 374
10.5.1线性系统的时间最优控制 375
10.5.2线性系统时间最优控制问题解的必要条件 376
10.5.3双积分装置的时间最优控制系统 378
10.6二次型性能指标的最优控制问题 381
10.6.1状态调节器问题 382
10.6.2定常状态调节器问题 386
10.6.3输出调节器问题 387
10.7.1最优性原理 389
10.7动态规划 389
10.7.2离散时间线性二次型问题 393
10.7.3连续动态规划与哈密顿-雅可比方程 394
小结 396
习题 397
第11章系统辨识与自适应控制 400
11.1随机系统的数学描述 400
11.1.1输入输出模型 400
11.2.1系统数学模型的建立 402
11.1.2状态空间模型 402
11.2系统辨识概念与基本方法 402
11.2.2系统辨识的实验设计 403
11.2.3系统辨识的方法 404
11.2.4系统辨识的最小二乘法 404
11.2.5最小二乘估计的递推算法 409
11.2.6时变系统的最小二乘估计 411
11.2.7有色噪声情况下的最小二乘法 411
11.2.8辨识的其他问题 412
11.3 自适应控制概念与基本方法 415
11.3.1 自适应控制概述 415
11.3.2模型参考自适应控制 416
11.3.3自校正控制系统 420
小结 430
习题 430
部分习题参考答案 432
参考文献 439