控制系統(tǒng)原理與工程基礎

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)的實現形式
1.4 系統(tǒng)的干擾和輸入
第2章 控制環(huán)節(jié)的數學描述
2.1 一些物理環(huán)節(jié)的數學描述
2.2 線性環(huán)節(jié)的數學模型的一般形式
習題
第3章 拉普拉斯變換與傳遞函數
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 常用函數及其拉普拉斯變換
3.2.3 拉普拉斯變換的性質
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
3.3.1 傳遞函數的定義
3.3.2 傳遞函數實例
3.3.3 相關名詞
習題
第4章 系統(tǒng)的瞬態(tài)響應特性
4.1 一階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應
4.2 二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應
4.3 高階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應
4.4 瞬態(tài)響應的性能指標
習題
第5章 控制系統(tǒng)的框圖和傳遞函數
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
習題
第6章 反饋控制系統(tǒng)的工作機制和穩(wěn)態(tài)誤差
6.1 反饋控制系統(tǒng)的工作機制
6.1.1 溫度控制箱的自動控制框圖
6.1.2 嘗試設計控制器
6.1.3 能實現零穩(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系
6.2.2 穩(wěn)態(tài)偏差和穩(wěn)態(tài)誤差
6.2.3 相應于輸入信號的穩(wěn)態(tài)偏差
6.2.4 干擾引起的穩(wěn)態(tài)偏差
6.2.5 內模原理
習題
第7章 系統(tǒng)的穩(wěn)定性與勞斯一赫爾維茨判據
7.1 閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題
7.2 系統(tǒng)穩(wěn)定性的實質
7.3 勞斯一赫爾維茨判據
習題
第8章 奈奎斯特穩(wěn)定性判據
8.1 映射定理
8.2 奈奎斯特判據
8.3 奈奎斯特圖的作圖及判據應用
習題
第9章 系統(tǒng)的頻率響應特性
9.1 頻率響應特性
9.2 伯德圖
9.3 小相位系統(tǒng)
9.4 系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的關鍵參數
9.5 開環(huán)與閉環(huán)頻率響應特性的關系
9.6 系統(tǒng)閉環(huán)頻率響應的特征參數
習題
0章 閉環(huán)時域特性與開環(huán)頻域特性的關系
10.1 系統(tǒng)時域與頻域特性的定性分析
10.2 系統(tǒng)時域與頻域參數的定量關系
10.2.1 一個典型系統(tǒng)
10.2.2 諧振峰值與相位裕量的關系
10.2.3 超調量與相位裕量的關系
10.2.4 建立時間與相位裕量及增益交越頻率的關系
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
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計方法
習題
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 控制器參數的設定方法
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控制參數的設定
12.2.5 PID控制參數的實驗調整方法
12.3 控制器的實現
習題
弟13章 根軌跡法
13.1 根軌跡
13.2 根軌跡規(guī)則
13.3 控制器零極點的配置方法
13.4 參數根軌跡方法
習題
4章 控制系統(tǒng)的其他構型
14.1 二自由度控制結構
14.2 輸入的前饋控制
14.3 干擾的前饋補償
14.3.1 干擾一偏差的頻率響應
14.3.2 干擾一偏差瞬態(tài)響應
14.3.3 干擾前饋補償結構
習題
5章 幾個控制系統(tǒng)實例
15.1 自動增益控制
15.2 運算放大電路
15.3 鎖相環(huán)
15.4 自激振蕩系統(tǒng)
15.5 倒立擺
15.6 永磁直流電動機伺服系統(tǒng)
15.6.1 永磁直流電動機的傳遞函數
15.6.2 電流環(huán)
15.6.3 速度環(huán)
15.6.4 位置環(huán)
習題
6章 數字控制系統(tǒng)概述
16.1 數字控制系統(tǒng)的結構
16.2 采樣
16.3 零階保持器
16.4 數字控制系統(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變換的性質和定理
17.3 離散傳遞函數
17.4 s平面與z平面的映射關系
17.5 z平面極點位置與瞬態(tài)響應特性的關系
習題
8章 數字控制器的連續(xù)一離散設計方法
18.1 前向、后向差分法
18.2 雙線性變換法
18.3 零極點匹配法
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
習題
附錄 拉普拉斯變換表和z變換表
參考文獻