反馈控制系统设计PDF电子书下载

目录 1

前言 1

第一章　技术要求与设计步骤 3

§1.1　引言 3

§1.2　一般性的技术要求 4

一、对调速系统的一般技术要求 4

二、对随动系统的一般技术要求 6

§1.3　设计计算内容和步骤 7

一、系统线路方案的制订与稳态设计 8

二、建立系统动态数学模型 8

三、系统的动态设计计算 9

第二章　反馈控制系统的稳态计算 10

§2.1　引言 10

§2.2　系统典型负载的分析 11

一、摩擦负载 12

二、惯性负载 15

三、负载的综合特性 18

§2.3 执行电动机及传动装置的确定 23

一、执行电动机的类型 24

二、力矩式执行电动机的选择 28

三、一般高速执行电动机的选择 32

§2.4　反馈控制系统测量装置的确定 41

一、调速系统量装置的选择 42

二、随动系统测量装置的选择 47

三、精、粗信号选择电路的计算 51

§2.5　反馈控制系统的放大装置 55

练习 57

参考文献 58

一，建立系统数学模型的途径 59

第三章　建立系统的数学模型和选择校正（补偿）形式 59

§3.1　关于建立系统数学模型的问题 59

二，常用的线性化办法 60

§3.2　利用元件铭牌数据和经验公式近似推导系 63

统的传递函数 63

一、控制直流电动机电枢的随动系统的传递函数推导 64

二、以两相异步电机为执行电机的随动系统的 70

传递函数推导 70

三、可控硅控制滑差电机的调速系统的传递函数推导 74

§3.3　选取校正（补偿）形式 77

一、串联校正 77

二、顺馈校正 78

三、负反馈校正 80

六、复合控制 82

五、选择性反馈 82

四、正反馈校正 82

练习 84

参考文献 85

第四章　对数频率特性综合法 86

§4.1　希望特性的绘制 86

一、引言 86

二、品质指标与系统开环对数幅频特性 86

三、画希望特性 91

§4.2　校正（补偿）装置的综合 94

一、串联校正（补偿）装置的综合 94

二、负反馈校正（补偿）装置的综合 96

§4.3　降低系统品质对参数变化的灵敏度 102

一、灵敏度函数及其频域表示 102

二、按限定的灵敏度综合负反馈校正（补偿）装置 105

§4.4　提高系统抗负载扰动的能力 107

§4.5　复合控制系统的设计 111

§4.6　借助描述函数考虑系统的非线性因素 115

一、用描述函数分析非线性系统 115

二、几种常见非线性特性及其描述函数 118

三、非线性控制系统的设计 121

练习 123

参考文献 124

第五章　根轨迹综合法 125

§5.1　串联校正（补偿）装置的综合 125

一、串联微分校正装置的综合 128

二、串联积分校正装置的综合 133

§5.2　反馈校正（补偿）装置的综合 137

一、速度负反馈的综合 137

二、加速度负反馈参数的综合 140

§5.3　根灵敏度及其计算 142

一、根灵敏度及其性质 142

二、根灵敏度的计算 147

练习 149

参考文献 150

第六章　最优传递函数综合法 151

§6.1　最优传函数及其计算 151

一、最优传递函数的推导 152

二、最优传递函数的具体计算 157

三、检验最优传递函数对应的品质指标 164

§6.2　全状态反馈的设计 168

§6.3　部分状态反馈的设计 171

§6.4　复合控制系统的设计 179

参考文献 182

练习 182

第七章　系统参数优化的计算机辅助设计 183

§7.1　引言 183

§7.2　系统的数学模型 184

§7.3　递推计算函数平方积分的基本定理——阿斯撞姆（Astr？m）定理 189

一、为引出阿斯撞姆定理先引出的定义 190

二、对上叙定义的进一步讨论 191

三、阿斯撞姆定理 194

四、阿斯撞姆定理的算法与程序 203

§7.4 以ISEU指标优化系统参数 205

一、目标函数 205

二、目标函数f（x）的递推算法 207

三、约束优化算法 208

一、误差性能指标简述 212

§7.5 以ISTSEU指标优化系统参数 212

二、ISTSEU指标的计算 214

三、φ（？）的计算 217

四、优化算法的简要说明 219

五、程序框图 223

六、算例比较 225

参考文献 225

附录Ⅰ 常用拉普拉斯（Laplace）变换表 229

附录Ⅱ　对数频率特性相角的估算 231

附录Ⅲ　常用校正网络 233

附录Ⅳ　几个用BASIC语言的程序 241

一、求解高次代数方程根的程序 241

二、绘制波德（Bode）图及向量轨迹奈奎斯特（Nyquist）图的程序 244

三、绘制根轨迹的程序 264

四、求闭环系统输出响应的程序 279

参考文献 288