自动控制技术及应用PDF电子书下载

单元1自动控制系统基础 1

教学导航 1

1.1 自动控制的概念及发展 2

1.1.1 自动控制的基本概念 2

1.1.2 自动控制的发展阶段 3

1.2 自动控制系统的组成与控制方式 4

1.2.1 自动控制系统的组成框图 4

1.2.2 控制系统组成框图的绘制 5

1.2.3 自动控制系统的控制方式 8

1.3 自动控制系统的分类 9

1.4 控制系统的性能及分析方法 10

1.4.1 控制系统的性能要求 10

1.4.2 控制系统的性能分析方法 12

1.5 MATLAB软件应用基础 12

1.5.1 MATLAB语言系统 13

1.5.2 MATLAB基本语句结构 14

1.5.3 MATLAB的运算 15

1.5.4 MATLAB二维图形绘制 18

任务1单闭环直流调速系统定性分析与框图建立 21

知识梳理与总结 22

思考与练习题1 23

单元2自动控制系统数学模型建立 25

教学导航 25

2.1 拉普拉斯变换及其应用 26

2.1.1 拉氏变换的概念 26

2.1.2 拉氏变换的运算定理 29

2.1.3 利用分解定理求拉氏反变换 31

2.1.4 应用拉氏变换求解微分方程 33

2.2 自动控制系统的数学模型 35

2.2.1 控制系统的微分方程 35

2.2.2 传递函数 37

2.2.3 典型环节的数学模型 39

2.2.4 控制系统的方框图 45

2.2.5 反馈控制系统的传递函数 51

2.3 基于MATLAB/SIMULINK建立控制系统数学模型 53

2.3.1 传递函数的描述 53

2.3.2 模型的连接及闭环传递函数求取 55

任务2控制系统典型环节的模拟与测试 57

任务3单闭环直流调速系统数学模型建立 61

知识梳理与总结 65

思考与练习题2 66

单元3自动控制系统性能分析与改善 70

教学导航 70

3.1 自动控制系统性能指标 71

3.2 系统时域分析法 73

3.2.1 稳定性分析 73

3.2.2 控制系统动态性能分析 81

3.2.3 系统稳态性能分析 89

3.2.4 基于MATLAB的控制系统时域分析 97

3.3 系统频域分析法 107

3.3.1 频率特性的基本概念 108

3.3.2 典型环节的频率特性 112

3.3.3 开环对数频率特性曲线绘制 120

3.3.4 频率特性分析系统稳定性 125

3.3.5 频率特性与系统性能的关系 134

3.3.6 基于MATLAB的控制系统频域分析 142

3.4 自动控制系统性能改善 144

3.4.1 校正概念与校正装置 144

3.4.2 基本PID控制 154

3.4.3 系统校正 163

任务4二阶系统性能分析与测试 177

任务5三阶系统性能分析与测试 180

任务6频率分析法分析系统性能 183

任务7转速负反馈有静差直流调速系统性能分析 185

知识梳理与总结 187

思考与练习题3 188

单元4直流调速系统分析、调试与故障排除 193

教学导航 193

4.1 调速的基本概念和技术指标 194

4.2 直流电动机的调速方法 197

4.3 单闭环直流调速系统 201

4.3.1 开环直流调速系统存在的问题 201

4.3.2 系统的组成及静特性 202

4.3.3 闭环系统反馈控制规律 206

4.3.4 系统的稳态参数计算 207

4.3.5 单闭环调速系统的动态分析 209

4.3.6 单闭环无静差直流调速系统 212

4.3.7 其他反馈在单闭环直流调速系统中的应用 218

4.4 双闭环直流调速系统 221

4.4.1 转速、电流双闭环调速系统的组成 222

4.4.2 转速、电流双闭环调速系统的方框图 223

4.4.3 转速、电流双闭环调速系统的工作原理 224

4.4.4 转速、电流双闭环调速系统性能分析 225

4.4.5 双闭环调速系统动态参数的工程设计 229

4.5 可逆直流调速系统 237

4.5.1 可逆直流调速电路的形式 237

4.5.2 可逆拖动的四种工作状态 239

4.5.3 可逆直流调速系统中的环流分析 240

4.5.4 有环流可逆调速系统 242

4.5.5 无环流可逆调速系统 245

4.6 直流调速系统的MATLAB仿真设计 250

4.6.1 直流电动机模型在MATLAB中的实现 250

4.6.2 直流调速控制系统的仿真过程 254

4.6.3 开环直流调速控制系统与仿真 256

4.7 自动控制系统的分析、调试与故障排除 261

4.7.1 自动控制系统的分析步骤 261

4.7.2 自动控制系统调试 263

4.7.3 自动控制系统的维护、使用和故障排除 266

任务8单闭环直流调速系统分析调试与维护 268

任务9双闭环调速系统的MATLAB仿真 270

知识梳理与总结 280

思考与练习题4 281

参考文献 284