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本書共分8章，主要內容包括：反饋控制的基本概念、控制系統的數學模型、控制系統時間響應及穩態誤差分析、控制系統的頻率特性分析、控制系統的穩定性、系統的綜合與校正、采樣控制系統、控制系統的MATLAB分析與設計。
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第1章 緒論 1.1 引言 1.2 自動控制的基本概念：反饋 1.3 開環控制和閉環控制 1.4 自動控制系統的基本組成 1.5 對控制系統性能的要求 1.6 自動控制
第1章 緒論 1.1 引言 1.2 自動控制的基本概念：反饋 1.3 開環控制和閉環控制 1.4 自動控制系統的基本組成 1.5 對控制系統性能的要求 1.6 自動控制系統的分類 1.6.1 按給定信號的特征劃分 1.6.2 按系統的數學描述劃分 1.6.3 按信號傳遞的連續性劃分 1.6.4 按系統的輸人與輸出信號的數量劃分 1.7 控制系統實例 1.7.1 內燃機的轉速控制系統 1.7.2 汽車ABS控制系統 1.7.3 液位控制系統 1.8 MATLAB簡介 習題 第2章 控制系統的數學模型 2.1 時間域數學模型：微分方程 2.1.1 系統微分方程的建立及舉例 2.1.2 非線性系統的線性化 2.2 復數域數學模型：傳遞函數 2.2.1 傳遞函數的定義 2.2.2 傳遞函數的性質 2.3 頻率域數學模型：頻率特性 2.4 典型環節的數學模型 2.5 控制系統的方塊圖 2.5.1 方塊圖的組成單元 2.5.2 方塊圖的建立 2.5.3 方塊圖的運算法則 2.5.4 方塊圖的簡化法則 2.5.5 方塊圖簡化 2.5.6 梅遜公式求傳遞函數 2.6 控制系統常用的傳遞函數 2.7 典型系統的數學模型 2.7.1 機械系統 2.7.2 電氣系統 2.7.3 液位系統 2.8 MATLAB在數學模型中的應用 習題 第3章 時域分析法 3.1 典型測試信號 3.1.1 階躍函數 3.1.2 斜坡函數 3.1.3 拋物線函數 3.1.4 脈沖函數 3.1.5 正弦函數 3.2 控制系統的穩定性分析 3.2.1 穩定性的基本概念 3.2.2 線性定常系統穩定的充分必要條件 3.2.3 勞斯(Routh)穩定判據 3.3 控制系統的穩態誤差分析 3.3.1 誤差及穩態誤差定義 3.3.2 利用終值定理求穩態誤差 3.3.3 系統的型別與開環增益 3.3.4 穩態誤差系數和穩態誤差計算 3.3.5 典型信號合成輸入 3.3.6 擾動作用下的穩態誤差計算 3.3.7 給定輸入、擾動共同作用下系統的誤差 3.3.8 減小穩態誤差的方法 3.4 控制系統的動態性能指標 3.5 一階系統的動態響應及性能分析 3.5.1 數學模型 3.5.2 典型輸入響應 3.6 二階系統的動態響應及性能分析 3.6.1 二階系統數學模型的標準式 3.6.2 典型二階系統的單位階躍響應 3.6.3 二階欠阻尼系統的動態性能指標 3.6.4 二階系統單位脈沖響應的MATLAB求解 3.6.5 二階系統單位斜坡響應的MATLAB求解 3.7 高階系統時間響應及MATLAB求解 3.8 MATLAB在時域分析中的應用 習題 第4章 頻域分析法 4.1 頻率響應 4.2 系統的頻率特性 4.2.1 系統的頻率特性 4.2.2 頻率特性的性質和作用 4.2.3 頻率特性的求取方法 4.2.4 頻率特性的實例 4.3 頻率特性的奈奎斯特圖示方法 4.4 典型環節頻率特性分析 4.4.1 比例環節 4.4.2 積分環節 4.4.3 理想微分環節 4.4.4 慣性環節 4.4.5 一階微分環節 4.4.6 振蕩環節 4.4.7 二階微分環節 4.4.8 延遲環節 4.5 控制系統的開環奈奎斯特圖 4.5.1 繪制系統的開環奈奎斯特圖的一般步驟 4.5.2 奈奎斯特圖的一般形狀 4.6 奈奎斯特穩定判據 4.6.1 輔助函數F(s) 4.6.2 輻角原理 4.6.3 奈奎斯特穩定判據 4.6.4 奈奎斯特穩定判據判別步驟 4.6.5 開環含有積分環節時的奈奎斯特軌跡 4.6.6 開環含有延時環節時的奈奎斯特軌跡 4.6.7 奈奎斯特穩定判據例題 4.7 頻率特性的圖示法——伯德圖 4.8 典型環節的伯德圖 4.9 控制系統的開環伯德圖 4.10 伯德圖穩定判據 4.11 閉環伯德圖 4.11.1 閉環伯德圖與閉環頻域指標 4.11.2 閉環伯德圖的繪制 4.12 控制系統的相對穩定性 4.12.1 相位裕度y 4.12.2 幅值裕度Kg 4.12.3 相位裕度y和幅值裕度Kg的求解方法 4.12.4 穩定裕度與系統的穩定性 4.13 用MATLAB實現線性系統的頻域分析 4.13.1 繪制伯德圖和奈奎斯特圖 4.13.2 系統分析 4.13.3 舉例 習題 第5章 控制系統的校正與設計 5.1 校正和設計概述 5.1.1 控制系統的校正 5.1.2 系統的性能指標 5.1.3 期望的伯德圖 5.1.4 校正裝置的種類及特點 5.2 串聯校正 5.2.1 串聯超前校正 5.2.2 串聯滯后校正 5.2.3 串聯超前-滯后校正 5.2.4 串聯超前校正、滯后校正和超前-滯后校正的比較 5.3 PID校正 5.3.1 PID控制器 5.3.2 基本控制規律 5.4 局部反饋校正 5.4.1 反饋校正原理 5.4.2 反饋校正裝置的設計步驟 5.5 復合控制 5.5.1 按輸入補償的復合控制 5.5.2 按擾動補償的復合控制 5.6 MATLAB在系統校正中的應用 5.6.1 串聯超前校正 5.6.2 PID校正 習題 附錄 拉普拉斯變換及其逆變換 主要參考文獻
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