控制工程基礎(chǔ)（第4版）

序言
第4版前言
第3版前言
第2版前言
第1版前言
第1章緒論1
1.1概述1
1.2控制系統(tǒng)的基本概念3
1.2.1控制系統(tǒng)的工作原理4
1.2.2開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)5
1.2.3閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成6
1.2.4控制系統(tǒng)的基本類(lèi)型7
1.2.5對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求8
1.3控制工程基礎(chǔ)的主要任務(wù)與知識(shí)
體系9
1.3.1主要任務(wù)9
1.3.2知識(shí)體系9
本章小結(jié)10
習(xí)題10
第2章控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型11
2.1控制系統(tǒng)的微分方程及線(xiàn)性化方程11
2.1.1機(jī)械系統(tǒng)的微分方程11
2.1.2電氣系統(tǒng)的微分方程14
2.1.3液壓系統(tǒng)的線(xiàn)性化微分方程16
2.1.4機(jī)電液系統(tǒng)的相似性18
2.2拉普拉斯變換及反變換19
2.2.1拉普拉斯變換及其運(yùn)算法則19
2.2.2拉普拉斯反變換及其計(jì)算方法23
2.3傳遞函數(shù)及基本環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)30
2.3.1傳遞函數(shù)30
2.3.2基本環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)32
2.4框圖及其簡(jiǎn)化35
2.4.1框圖組成及連接方式35
2.4.2框圖等效變換39
2.4.3梅遜公式42
本章小結(jié)46
習(xí)題46
第3章控制系統(tǒng)的時(shí)域分析51
3.1控制系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)及性能指標(biāo)51
3.1.1典型輸入信號(hào)51
3.1.2時(shí)間響應(yīng)概述54
3.1.3瞬態(tài)性能指標(biāo)56
3.1.4穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)58
3.2一階系統(tǒng)的時(shí)域分析58
3.2.1一階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型58
3.2.2一階系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)59
3.2.3一階系統(tǒng)的瞬態(tài)性能指標(biāo)61
3.3二階系統(tǒng)的時(shí)域分析62
3.3.1二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型62
3.3.2二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)63
3.3.3欠阻尼二階系統(tǒng)的瞬態(tài)性能
指標(biāo)66
3.4高階系統(tǒng)的時(shí)域分析72
3.5穩(wěn)定性及其勞斯穩(wěn)定判據(jù)73
3.5.1穩(wěn)定性的概念73
3.5.2線(xiàn)性定常系統(tǒng)穩(wěn)定的充要
條件74
3.5.3勞斯穩(wěn)定判據(jù)75
3.6穩(wěn)態(tài)誤差分析與計(jì)算82
3.6.1誤差的定義82
3.6.2穩(wěn)態(tài)誤差的基本概念83
3.6.3穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算85
3.7根軌跡法89
3.7.1根軌跡的基本概念89
3.7.2幅值條件和相角條件90
3.7.3根軌跡的繪制91
本章小結(jié)95
習(xí)題95
第4章控制系統(tǒng)的頻域分析98
4.1頻率特性的基本概念98
4.2頻率特性圖形表示法102
4.2.1Nyquist圖102
4.2.2Bode圖108
4.2.3最小相位系統(tǒng)118
4.3幾何穩(wěn)定判據(jù)120
4.3.1奈氏判據(jù)120
4.3.2對(duì)數(shù)判據(jù)122
4.4相對(duì)穩(wěn)定性123
4.4.1相角裕度和幅值裕度123
4.4.2相對(duì)穩(wěn)定性的計(jì)算與分析125
4.5閉環(huán)頻率特性128
4.5.1由開(kāi)環(huán)頻率特性估計(jì)閉環(huán)頻率
特性128
4.5.2閉環(huán)系統(tǒng)的頻域性能指標(biāo)129
4.5.3系統(tǒng)辨識(shí)的概念130
本章小結(jié)134
習(xí)題135
第5章控制系統(tǒng)的綜合與校正139
5.1概述139
5.1.1校正的概念和實(shí)質(zhì)139
5.1.2控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)140
5.1.3校正方法142
5.1.4校正方式142
5.2基本控制規(guī)律及PID參數(shù)整定143
5.2.1基本控制規(guī)律及其作用144
5.2.2PID參數(shù)整定方法146
5.3串聯(lián)校正148
5.3.1相位超前校正裝置149
5.3.2相位滯后校正裝置150
5.3.3相位滯后超前校正裝置153
5.3.4串聯(lián)校正裝置的設(shè)計(jì)155
5.4反饋校正162
5.4.1反饋的作用163
5.4.2反饋校正裝置的設(shè)計(jì)163
5.5復(fù)合校正166
5.5.1按給定量順饋補(bǔ)償控制器的
設(shè)計(jì)166
5.5.2按擾動(dòng)量前饋補(bǔ)償控制器的
設(shè)計(jì)170
本章小結(jié)170
習(xí)題171
附錄175
附錄AMATLAB/Simulink軟件在控制
工程中的應(yīng)用實(shí)例175
附錄B閥控缸位置閉環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)踐
項(xiàng)目工程教學(xué)案例185
附錄C轉(zhuǎn)速反饋直流調(diào)速控制系統(tǒng)的
分析與綜合192
習(xí)題參考答案201
參考文獻(xiàn)207