电机工程手册 试用本 第5篇 自动控制理论PDF电子书下载

概论 1

第1章 线性连续反馈控制系统 3

1 基本知识 3

1.1 名词术语 3

1.2 反馈的概念 3

1.3 反馈控制系统的工作原理 3

1.4 反馈控制系统的组成部件 4

1.5 反馈控制系统的分类 4

1.6 反馈控制系统的设计要点 4

2 拉氏（拉普拉斯）变换 5

3 动态特性的数学描述 9

3.1 微分方程 9

3.2 传递函数 9

3.2.1 定义 9

3.2.2 求取的方法 9

3.3 频率特性 10

3.3.1 物理意义 10

3.2.3 特点 10

3.3.2 求取的方法 11

3.3.3 表示方法 11

3.3.4 对数频率特性曲线的绘制 12

3.4 脉冲过渡函数（脉冲反应函数、脉冲响应函数） 15

3.5 阶跃过渡函数（阶跃反应函数，阶跃响应函数） 16

4.1.2 惯性环节 17

4.1.1 比例放大环节 17

4.1 典型动态环节 17

4 组成系统的典型环节及其组合 17

3.6 任意输入作用下的过渡函数 17

4.1.3 积分环节 18

4.1.4 实际微分环节 19

4.1.5 二阶振荡环节 20

4.1.6 延迟环节 20

4.2 方框图 21

4.3 串联的传递函数 21

4.6 方框图的计算 22

4.5 闭环系统的传递函数 22

4.4 并联的传递函数 22

5 稳定性 23

5.1 定义 23

5.2 造成闭环系统不稳定的物理原因 23

5.3 稳定性准则（稳定性判据） 23

5.3.1 代数准则（霍维茨准则） 24

5.3.2 频率准则（乃奎斯特准则） 24

5.3.3 对数频率特性的稳定判据 25

5.4 稳定裕量 26

6 静态误差（又称稳态误差） 27

7 动态品质分析 28

7.1 品质指标 28

7.1.4 谐振峰值Mp与谐振频率ωr 29

7.2 分析方法 29

7.1.5 截止频率和带宽 29

7.1.6 剪切率 29

7.1.2 衰减率 29

7.1.1 超调量 29

7.1.3 调整时间ts 29

7.2.1 直接求解法 30

7.2.2 频率法 30

7.2.3 根轨迹法 31

8 系统的校正 33

8.1 串联校正 33

8.2 并联校正（又称反馈校正） 35

1 概述 36

第2章 非线性后馈控制系统 36

2 用描述函数确定非线性控制系统的自振荡 40

2.1 描述函数的物理意义 40

2.2 用描述函数法分析非线性控制系统的稳定性 40

3 消除自持振荡的方法 41

4 利用非线性特性改善系统动态品质的方法 42

第3章 统计学方法测定动态特性的理论基础 42

1 随机过程及其统计学特性 42

2 测量动态特性的统计学方法 45

3 伪随机噪音 46

第4章 线性采样控制理论简介 48

1 概述 48

2 信号的采样及其复现 49

2.1 信号的采样过程 49

2.2 信号的复原和实用保持线路 50

3 线性采样系统的数学表达方法 50

3.1 Z变换法 50

4 采样系统的稳定性 52

3.2 Z的逆变换及差分方程 52

5 关于采样系统的动态特性校正装置的设计方法 53

第5章 状态变量法的基本概念 54

1 状态变量和状态空间表达式 54

1.1 状态变量的选取和状态空间表达式的列写方法 54

1.2 定常系统状态方程的解 56

1.3 连续时间状态方程的离散化 57

2 可控性和可测性 58

3.1 最优控制问题 59

3 状态变量的应用概述 59

3.2 最优状态估计（最优滤波问题） 60

3.3 对象的辨识和参数估计问题 61

第6章 逻辑控制中数的表示 62

1 二进制数、八进制数 62

2 各种进制数间的转换 63

2.1 二进制数（或八进制数）转换成十进制数 63

2.2 十进制数转换成二进制数 63

2.2.1 直接计算法 63

2.2.2 逐步比较法和重复除2（或乘2）法 63

2.3 十进制数转换成八进制数 64

2.4 八进制数与二进制数间的转换 64

3 用二进制编码表示的十进制数和八进制数 64

3.1 二-十进制数 64

3.2 二-八进制数 65

4 数的定点与浮点表示 65

1.1 逻辑代数中的变量 66

1 逻辑代数中的变量及运算 66

第7章 逻辑代数（布尔代数） 66

5 原码、反码、补码的表示法 66

1.2 逻辑代数中的基本运算 67

1.3 其他逻辑运算 67

2 逻辑代数的基本公式 68

4 真值表 70

3.4 最小项和最大项形式的性质 70

3.3 最小项和最大项的表示法 70

3.2 最大项形式 70

3.1 最小项形式 70

3 逻辑式的几种表示形式 70

3.5 逻辑式的其他不同形式 71

5 真值图（卡诺图） 72

5.1 真值图的画法 72

5.2 用真值图表示逻辑式 73

5.3 用真值图简化逻辑式 73

6 多余组合——任选情况的处理 74

7.2 表格简化法 75

7.1 公式简化法 75

7 逻辑式的简化 75

第8章 组合逻辑电路的设计 77

1 概述 77

2 按给定电路列定逻辑式 77

2.1 “与非”组件的等效逻辑关系 77

3 用“与非”组件实现逻辑式 78

3.1 原变量和反变量的输入都可以提供的情况 78

2.3 按“与非”电路列写其逻辑式 78

2.2 “或非”组件的等效逻辑关系 78

3.2 输入没有反变量提供的情况 79

3.3 多输出的情况 80

4 用“与或非”门实现逻辑式 80

5 用有接点电器实现逻辑式 81

6 用二极管矩阵实现逻辑式 81

6.1 基本电路及原理 83

6.2 矩阵电路的组成步骤 83

7 组合电路中的竞争冒险 84

参考文献 85