控制工程基础 第2版PDF电子书下载

1 概论 1

1.1控制理论在工程中的应用发展 1

1.2 自动控制系统的基本概念 2

1.3控制理论在机械制造工业中的应用 8

1.4课程主要内容及学时安排 12

例题及习题 14

2 控制系统的动态数学模型 17

2.1基本环节数学模型 17

2.2数学模型的线性化 21

2.3拉氏变换及反变换 23

2.4 传递函数以及典型环节的传递函数 35

2.5 系统函数方块图及其简化 42

2.6 系统信号流图及梅逊公式 47

2.7受控机械对象数学模型 48

2.8 绘制实际物理系统的函数方块图 50

2.9状态空间方程基本概念 60

例题及习题 64

3 时域瞬态响应分析 76

3.1 时域响应以及典型输入信号 76

3.2一阶系统的瞬态响应 79

3.3二阶系统的瞬态响应 81

3.4 时域分析性能指标 88

3.5 高阶系统的瞬态响应 93

3.6 机电系统时域瞬态响应的实验方法 96

例题及习题 98

4 控制系统的频率特性 108

4.1 机电系统频率特性的概念及其基本实验方法 108

4.2极坐标图 116

4.3对数坐标图 122

4.4 由频率特性曲线求系统传递函数 131

4.5 由单位脉冲响应求系统的频率特性 135

4.6对数幅相图 135

4.7控制系统的闭环频响 137

例题及习题 147

5 控制系统的稳定性分析 155

5.1 系统稳定性的基本概念 155

5.2 系统稳定的充要条件 156

5.3代数稳定性判据 157

5.4乃奎斯特稳定性判据 164

5.5应用乃奎斯特判据分析延时系统的稳定性 173

5.6 由伯德图判断系统的稳定性 178

5.7控制系统的相对稳定性 182

5.8李雅普诺夫稳定性方法 186

例题及习题 188

6 控制系统的误差分析和计算 197

6.1稳态误差的基本概念 197

6.2输入引起的稳态误差 198

6.3 干扰引起的稳态误差 203

6.4 减小系统误差的途径 205

6.5动态误差系数 207

例题及习题 209

7 控制系统的综合与校正 216

7.1 系统的性能指标 216

7.2 系统的校正概述 220

7.3 串联校正 221

7.4反馈校正 232

7.5 用频率法对控制系统进行综合与校正 235

7.6 典型机电反馈控制系统综合校正举例 248

7.7 确定PID参数的其他方法 261

例题及习题 266

8 根轨迹法 275

8.1根轨迹与根轨迹方程 275

8.2绘制根轨迹的基本法则 278

8.3根轨迹图绘制举例 286

8.4 系统闭环零点、极点的分布与性能指标 291

例题及习题 299

9 控制系统的非线性问题 303

9.1概述 303

9.2描述函数法 307

9.3相轨迹法 322

例题及习题 337

10 计算机控制系统 344

10.1 计算机控制系统的组成 344

10.2 线性离散系统的数学模型和分析方法 350

10.3 离散状态空间模型 374

10.4线性离散系统的稳定性分析 377

10.5 计算机控制系统的模拟化设计方法 381

例题及习题 390

11 MATLAB软件工具在控制系统分析和综合中的应用 397

11.1 MATLAB基本特点 397

11.2 控制系统在MATLAB中的描述 399

11.3进行部分分式展开 400

11.4 线性系统的时间响应分析 402

11.5 控制系统的频域响应分析 405

11.6控制系统的根轨迹图 408

11.7 系统稳定性分析 409

11.8控制系统仿真例 411

11.9 系统框图输入与仿真工具SIMULINK 431

习题 437

附录A 拉普拉斯变换表 439

附录B 高阶最优模型最佳频比的证明 443

习题参考答案 446

参考文献 462