普通高等教育“十二五”规划教材 自动控制原理 第2版PDF电子书下载

1自动控制概述 1

1.1自动控制的基本概念 1

1.2反馈控制的基本原理 2

1.3动态特性 3

1.4对自动控制系统性能的基本要求 5

1.5自动控制系统的类型 7

1.6控制系统示例 10

习题 12

2控制系统的数学模型 14

2.1数学模型 14

2.2物理装置数学模型推导 20

2.3控制系统的典型环节 31

2.4控制系统的方框图 39

2.5控制对象的动态特性 47

2.6自动控制器 52

2.7控制系统的状态空间表达式 56

2.8 MATLAB下控制系统的模型表示 63

习题 69

3控制系统的时域分析 75

3.1稳定性分析 75

3.2瞬态响应分析 82

3.3二阶系统的瞬态响应 85

3.4高阶系统的瞬态响应 93

3.5线性定常系统状态方程求解 97

3.6误差分析 103

3.7 PID各控制作用对系统性能的影响 108

3.8控制系统的根轨迹法 114

3.9用MATLAB进行控制系统的时域分析 121

习题 130

4控制系统频域分析 135

4.1频率特性 135

4.2频率特性的表示法 137

4.3基本因子的频率特性 139

4.4开环系统的频率特性图 150

4.5用频率特性分析系统的稳定性 155

4.6闭环系统频率特性与动态性能之间的关系 164

4.7用MATLAB绘制频率特性图 171

习题 177

5控制系统设计和校正 182

5.1概述 182

5.2串联校正装置 184

5.3控制系统设计的根轨迹法 188

5.4控制系统设计的频率响应法 194

5.5反馈（并联）校正 198

5.6单回路PID控制系统设计 202

5.7复合控制系统 208

习题 216

6线性控制系统的状态空间分析与设计 220

6.1能控性和能观测性 220

6.2状态反馈与极点配置 233

6.3状态估计与状态观测器 239

6.4用MATLAB进行状态空间分析 248

习题 252

附录A拉普拉斯变换 256

A.1复变量和复变函数 256

A.2拉普拉斯变换 257

A.3拉普拉斯变换定理 262

A.4拉普拉斯反变换 267

A.5用拉普拉斯变换法解线性微分方程 272

附录B MATLAB基础知识 275

B.1 MATLAB基本功能 275

B.2 MATLAB基本操作 276

B.3 MATLAB绘图 281

B.4矩阵、向量运算 285

B.5微分方程数值解 290

B.6 MATLAB数据的导入和导出 292

附录C习题参考答案 294

参考文献 305