自动控制原理实验与实践PDF电子书下载

第1章 MATLAB与Simulink基础 1

1.1 MATLAB基础 1

1.1.1 MATLAB概述 1

1.1.2 MATLAB环境 2

1.1.3 MATLAB数值运算 5

1.1.4 MATLAB符号运算 10

1.1.5 MATLAB图形处理 11

1.1.6 MATLAB程序设计 18

1.1.7 线性控制系统分析与设计 24

1.2 Simulink基础 33

1.2.1 Simulink概述 33

1.2.2 Simulink的使用 34

1.2.3 常用模块的参数和属性设置 37

1.2.4 Simulink模块的操作 43

1.2.5 模块的连接 45

1.2.6 Simulink仿真配置 46

第2章 线性系统的时域分析法 51

2.1 系统时间响应的性能指标 51

2.2 典型输入信号 52

2.3 一阶系统的时域分析 54

2.3.1 一阶系统的数学模型 54

2.3.2 一阶系统的单位阶跃响应 55

2.3.3 一阶系统的单位脉冲响应 56

2.3.4 一阶系统的单位斜坡响应 56

2.4 二阶系统的时域分析 57

2.4.1 二阶系统数学模型 57

2.4.2 二阶系统的单位阶跃响应 59

2.4.3 二阶系统阶跃响应的性能指标 60

2.4.4 二阶系统性能改善 60

2.5 线性系统的稳定性分析 62

2.5.1 稳定性的基本概念 62

2.5.2 线性系统稳定的充分必要条件 63

2.5.3 劳斯—赫尔维茨稳定判据 63

2.6 线性系统的稳态误差 64

2.6.1 误差分析及计算 64

2.6.2 系统类型 65

2.6.3 给定信号作用下的稳态误差 65

2.6.4 提高系统稳态精度的方法 66

2.7 MATLAB在时域分析中的应用 66

第3章 线性系统的根轨迹法 71

3.1 根轨迹法基本知识 71

3.1.1 根轨迹法概念 71

3.1.2 根轨迹与系统性能 71

3.1.3 根轨迹方程 72

3.1.4 根轨迹绘制基本法则 73

3.2 根轨迹的绘制与分析 74

3.3 基于根轨迹的设计工具rltool 77

3.4 线性定常系统仿真环境LTI Viewer 79

第4章 线性系统的频域分析法 82

4.1 频率特性 82

4.1.1 频率特性的概念 82

4.1.2 频域性能指标 83

4.1.3 频率特性的性质 83

4.1.4 频率特性的求取 84

4.1.5 频率特性的几何表示法 84

4.2 典型环节的频率特性 85

4.3 开环系统的对数频率特性 89

4.4 最小相位系统 90

4.5 频域稳定判据与稳定性分析 90

4.6 用频域特性分析系统性能 92

4.6.1 闭环频域性能指标与时域性能指标的关系 92

4.6.2 开环频率特性与时域响应的关系 94

4.7 MATLAB在频域分析中的应用 95

第5章 线性系统的校正 98

5.1 系统设计及校正方法 98

5.1.1 系统的性能指标 98

5.1.2 系统的校正方式 98

5.2 线性系统的基本控制规律 99

5.2.1 比例（P）控制规律 100

5.2.2 比例—微分（PD）控制规律 100

5.2.3 积分（I）控制规律 101

5.2.4 比例—积分—微分（PID）控制规律 101

5.3 校正装置及其特性 102

5.3.1 超前校正装置 102

5.3.2 滞后校正装置 104

5.3.3 滞后—超前校正装置 105

5.4 频率法串联校正 107

5.4.1 频率法串联超前校正 108

5.4.2 频率法串联滞后校正 108

5.4.3 频率法串联滞后—超前校正 109

5.4.4 按期望特性对系统进行串联校正 109

5.5 反馈校正 110

5.5.1 反馈校正的原理与特点 110

5.5.2 反馈校正基本控制规律 111

5.5.3 综合法反馈校正 112

5.6 复合校正 113

5.6.1 反馈控制与前馈校正的复合校正 113

5.6.2 反馈控制与扰动补偿校正的复合校正 114

5.7 基于MATLAB的线性控制系统校正 114

第6章 基础性实验 119

6.1 线性控制系统的时域分析 119

6.2 基于Simulink的自动控制系统仿真研究 123

6.3 根轨迹法校正 129

6.4 线性控制系统的频域分析 135

6.5 用频域法设计串联超前校正网络 139

6.6 用频域法设计串联滞后校正网络 143

6.7 MATLAB软件在控制系统中的应用 147

6.8 用频域法设计串联滞后—超前校正网络 151

第7章 综合系统设计 156

7.1 直流电动机闭环调速系统设计 156

7.2 步进电动机调速系统设计 162

7.3 温度闭环控制系统设计 166

7.4 直线一级倒立摆控制系统设计 169

第8章 实验平台 177

8.1 硬件实验平台 177

8.1.1 实验箱主实验板 177

8.1.2 实验区的介绍 179

8.2 软件实验环境—虚拟示波器 185

8.2.1 虚拟示波器的显示方式 185

8.2.2 虚拟示波器的使用 186

8.3 AEDK-labACT验机步骤 189

参考文献 191