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第1章 自动控制的概念 1

1.1 控制的意义 1

1.2 控制的分类 2

1.3 控制中的常用术语 5

1.4 程序控制 8

1.4.1 程序控制的目的 8

1.4.2 程序控制的应用举例 9

1.4.3 程序控制的理论基础 13

1.5 反馈控制原理 16

1.5.1 反馈控制的目的 16

1.5.2 反馈控制的应用举例 17

1.6.1 反馈控制的本质 21

1.6 关于其它控制 21

1.6.2 研究先进控制的必要性 22

练习题 24

第2章 自动控制系统及其设计 25

2.1 用方框图表示的控制系统 25

2.1.1 方框图 25

2.1.2 画方框图的规则 26

2.1.3 用方框图表示自动控制系统的基本形式 26

2.1.4 方框图的简化 27

2.1.5 关于干扰的方框图 29

2.1.6 传递函数的含义 31

2.1.7 时域与频域间的桥梁--拉普拉斯变换 32

2.1.8 关于简单传递函数 33

2.2.1 时域与频域的关系 35

2.2 控制系统的响应 35

2.2.2 时域方法和频域方法在自动控制中的应用 39

2.2.3 自动控制系统的稳定性 41

2.2.4 自动控制系统的各种性能 42

2.3 控制系统的设计步骤 46

2.3.1 自动控制系统的设计步骤 46

2.3.2 传递函数 47

2.3.3 系统的性能要求与稳定性 49

2.3.4 系统运行时的安全性 50

2.3.5 系统的适用性 53

2.4 控制系统的设计 54

2.4.1 传递函数的近似 54

2.4.2 调节器的设计方法 56

2.4.3 普通的调节器 59

2.4.4 系统设计举例 60

练习题 65

第3章 控制系统的实例 67

3.1 关于模型化问题 67

3.1.1 模型的建立方法 68

3.1.2 表示电动机模型的方框图 69

3.1.3 可控硅整流器的模型化 71

3.2 电流控制的基本知识 72

3.2.1 绘制电流控制系统的伯德图 73

3.2.2 积分增益与电枢的拐点频率相等时的响应 74

3.2.3 积分增益与电枢的拐点频率相等时系统对干扰的响应 74

3.2.4 利用伯德图设计干扰响应的方法 75

3.2.5 改变积分增益时的响应 77

3.3.1 求电流控制系统开环传递函数的方法 79

3.3 采用滞后电源的电流控制系统的设计方法 79

3.3.2 利用伯德图设计控制系统的方法 80

3.3.3 控制增益与响应的关系 81

3.4 速度控制系统的设计 82

3.4.1 速度控制系统的构成 83

3.4.2 求电流控制系统闭环传递函数的方法 83

3.4.3 画速度控制系统伯德图的方法 84

3.4.4 控制增益与响应之间的关系 85

3.4.5 系统对干扰的响应 86

3.4.6 过调量的抑制方法 87

3.5 位置控制系统的设计方法 89

3.5.1 位置控制系统的构成 90

3.5.2 画位置控制系统增益曲线的方法 92

3.5.3 比例增益与响应之间的关系 93

3.5.4 轨迹控制中的跟踪性研究 94

3.5.5 在位置控制中限制目标值变化的方法 95

练习题 96

第4章 计算机自动控制 98

4.1 数字控制的基本知识 98

4.1.1 模拟控制与数字控制 98

4.1.2 计算机的基本构成 101

4.1.3 数字控制中的信号处理 102

4.1.4 PID控制的操作量运算 103

4.1.5 采样周期的设定 106

4.2 用微型计算机实现的控制系统 108

4.2.1 电动机的微型计算机控制特征 108

4.2.2 由微型计算机构成的电动机控制系统 109

4.2.3 由微型计算机实现传递函数 110

4.2.4 利用定点运算的控制信号处理 112

4.3 计算机控制系统的构成 114

4.3.1 控制系统构成的机器特性 115

4.3.2 计算机控制系统的构成 116

4.4 计算机控制的实例 120

4.4.1 钢板厚度的控制 121

4.4.2 板厚控制系统和功能分配 122

练习题 126

第5章 自动控制的传感器 127

5.1 传感器的基本知识 127

5.2 位移、速度和加速度的检测 128

5.2.1 位置和位移的检测元件 129

5.2.2 速度传感器和加速度传感器 136

5.2.3 其他传感器和检测元件 137

5.2.4 伺服系统举例 143

5.3 过程量的检测 143

5.3.1 流量的测定 144

5.3.2 压力的测定 146

5.3.3 温度传感器 148

5.4 传感器的应用 150

5.4.1 使用传感器应注意的事项 150

5.4.2 防噪声对策与接地 151

5.4.3 有关系统安全方面的考虑 154

练习题 155

练习题解答 157