第一章 数学基础 1
1-1 复数的表示法 1
第一篇 电气工程 1
1-2 复数的四则运算 2
1-3 笛美弗定理 3
1-4 复数的倒数 3
1-5 指数函数的计算 3
1-6 对数公式 4
1-7 欧拉公式 4
1-8 三角函数的基本恒等式 4
1-9 二角和差的三角函数 5
1-10 倍角三角函数 5
1-13 负数双曲函数 6
1-14 双曲函数的近似值 6
1-11 Asinwt+Bcoswt的合成 6
1-12 双曲函数 6
1-15 二角和差及倍角的双曲函数 7
1-16 双曲函数与三角函数的关系 7
1-17 行列式 7
1-18 矩阵及其秩 8
1-19 矩阵的相等 9
1-20 矩阵的加减 9
1-21 短阵的数乘 10
1-22 矩阵的乘法 10
1-24 递矩阵 11
1-25 逆矩阵的求法 11
1-23 矩阵的转置 11
1-26 麦克劳林级数展开式 12
1-27 (1+x)4的台劳级数展开式 13
1-28 微分基本法则 13
1-29 微分公式 13
1-30 不定积分法则 14
1-31 常用的不定积分公式 15
第二章 物理公式 17
2-1 基本单位 17
2-2 力和加速度 17
2-3 具有加速度α的物体的移动距离 17
2-5 万有引力 18
2-6 地球重力 18
2-4 向心力 18
2-7 重力位能 19
2-8 质量和能量 19
2-9 热能 19
2-10 动能 20
2-11 光能 20
2-12 光的波长与频率 20
2-13 速度和质量的关系 21
2-14 功 21
2-15 功率 22
2-16 旋转力矩 22
2-18 波义尔定律 23
2-19 主要物理常数 23
3-3 电阻和电阻的温度系数 24
3-2 电阻与电阻率 24
第三章 电与磁 24
3-1 欧姆定律 24
3-4 电阻的串联 25
3-5 电阻的并联 25
3-6 克希荷夫定律 26
3-7 直流电功率 27
3-8 电能 27
3-9 焦耳 楞次定律 27
3-10 电源的串联 28
3-11 电源的并联 28
3-13 磁感应强度与磁场强度 29
3-14 磁通量 29
3-12 磁库仑定律 29
2-17 弯曲力矩 30
3-15 磁路欧姆定律 30
3-16 磁阻 30
3-17 磁场能量 30
3-18 磁铁的吸引力 31
3-19 毕奥—萨瓦尔定律 31
3-20 直线导体产生的磁场强度 31
3-21 圆形线圈中心的磁场强度 32
3-22 圆形线圈轴线上的磁场强度 32
3-23 长线圈内的磁场强度 33
3-24 环型线圈内部的磁场 33
3-25 佛来明左手定则(电磁力) 34
3-26 电磁力的大小 34
3-28 楞次定律 35
3-27 平行导线间的作用力 35
3-29 电磁感应定律 36
3-30 佛来明右手定则(电动势) 36
3-31 导体在磁场中运动所产生的感应电动势 36
3-32 直线导体的电感 37
3-33 平行导体的电感 37
3-34 线圈中的电感 37
3-35 线圈的感应电势 38
3-36 互感电势 38
3-37 电感的联接 39
3-38 耦合系数 39
3-39 电荷的库仑定律 39
3-42 平行板电容 40
3-41 电通量和电场强度 40
3-40 奥—高定理 40
3-43 同心球体的电容 41
3-44 同心圆筒的电容 41
3-45 平行线电容 41
3-46 电容的连接 42
3-47 电场力 42
3-48 电场能量 42
3-49 电荷与电压的关系 43
第四章 交流电路 44
4-1 正弦交流电的瞬时值表示式 44
4-2 正弦交流电的有效值 44
4-3 电抗 45
4-4 阻抗 45
4-6 导纳 46
4-5 阻抗角 46
4-7 功率因数 47
4-8 正弦交流电的复数表示法 47
4-9 正弦交流电路的欧姆定律 48
4-10 瞬时功率 48
4-11 单相功率 49
4-12 单相无功功率 50
4-13 视在功率 50
4-14 纯电阻电路(R电路) 51
4-15 纯电感电路(L电路) 51
4-16 纯电容电路(C电路) 52
4-17 RL串联电路 52
4-19 RLC串联电路 53
4-18 RC串联电路 53
4-20 RLC串联谐振 54
4-21 RLC并联谐振频率 54
4-22 调谐回路的品质因数Q 54
4-23 RL与C并联回路的谐振频率 55
4-24 交流电路的克希荷夫定律 55
4-25 正弦交流电的旋转向量表示法 56
4-26 阻抗的复数表示 56
4-27 三相交流电的表示法 56
4-28 线电压与相电压 57
4-29 线电流与相电流 58
4-32 三相视在功率 59
4-33 阻抗Y-△接法的换算 59
4-30 三相功率 59
4-31 三相无功功率 59
4-34 阻抗△-Y接法的换算 60
4-35 不平衡负载的中点电位 61
第五章 非正弦电路 62
5-1 周期函数分解为付里叶级数 62
5-2 方波的付里叶级数展开式 64
5-3 三角波的付里叶级数展开式 64
5-4 半波整流波的付里叶级数展开式 65
5-5 全波整流波的付里叶级数展开式 65
5-6 梯形波的付里叶级数展开式 66
5-7 锯齿波的付里叶级数展开式 66
5-8 代表性非正弦波的分析 67
5-9 非正弦波的有效值、平均值 68
5-12 波形系数 69
5-13 峰值系数 69
5-10 非正弦波的功率 69
5-11 非正弦波的功率因数 69
5-14 失真系数 70
5-15 几种常见波的有效值、波形系数和峰值系数 70
第六章 过渡过程 72
6-1 时间常数 72
6-2 RL电路接通电源时的过渡过程 72
6-3 RL电路短路电源时的过渡过程 73
6-4 RC电路接通电源时的过渡过程 74
6-5 RC电路通过电阻放电时的过渡过程 75
6-6 RL电路接通交流电源时的过渡过程 76
6-7 RC电路接通交流电源时的过渡过程 76
6-8 RLC电路加直流电压时的过渡过程 77
6-9 RLC电路中电荷放电时的过渡过程 78
6-10 过渡过程电路方程的拉普拉斯变换 80
6-11 拉普拉斯反变换 81
第七章 分布参数电路 83
7-1 分布参数电路的一次参数 83
7-2 串联阻抗和并联导纳 83
7-3 分布参数电路的电压和电流 84
7-4 传播常数 84
7-5 衰减常数 84
7-6 相移常数 85
7-7 传播速度 85
7-8 特性阻抗(波动阻抗) 86
7-9 分贝和奈培 86
7-11 同轴输电线的特性阻抗 87
7-10 两根平行输电线的特性阻抗 87
7-12 无损耗线路的传播常数 88
7-13 无失真线路的传播常数 88
7-14 同轴电缆的传播常数 89
7-15 微波用同轴电缆的传播速度 89
7-16 无限长线路 89
7-17 反射系数 穿透系数 90
7-18 长线的传输 90
7-19 传输线路的最佳条件 91
7-20 传输线路上任意点的电压、电流 91
7-21 有限长线路的电压、电流 92
7-22 驻波比 92
7-23 标称阻抗 93
7-24 史密斯圆图 93
7-25 终端开路时的电压和电流 94
7-27 任意终端阻抗时的电压和电流 95
7-26 终端短路时的电压和电流 95
7-28 谐振线路的品质因数Q 96
7-29 通讯线路衰减最小的条件 96
第八章 网络计算 98
8-1 迭加原理 98
8-2 互易定理 99
8-3 补偿定理 99
8-4 戴维南定理 100
8-5 诺顿定理 102
8-6 二端口网络的基本方程式 102
8-7 二端口网络基本方程式的矩阵表示 103
8-8 二端口网络常数 103
8-10 Y参数表示的基本方程式 104
8-9 Z参数表示的基本方程式 104
8-11 H参数表示的基本方程式 105
8-12 双口网络参数间的关系 105
8-13 几种常用网络的二端口网络参数 107
8-14 二端口网络的级联 108
8-15 二端口网络的并联 110
8-16 开路阻抗Z∫ 111
8-17 短路阻抗Z1 112
8-18 镜像阻抗(特性阻抗) 112
8-19 电压传输常数 114
8-20 电流传输常数 114
8-21 对称网络的传输常数 114
9-2 直流电机感应电势 115
9-1 直流电机电磁转矩 115
第九章 电机 115
9-3 直流电机电势平衡方程式 116
9-4 直流电机转矩平衡方程式 117
9-5 直流电机的机电能量变换 117
9-6 直流电机的效率 119
9-7 直流发电机的电压调整率 119
9-8 他励(并励)直流电动机的机械特性 119
9-9 直流电动机的转速变化率 120
9-10 调速指标 120
9-11 变压器变比 121
9-12 变压器原、副边电压和电流的关系 121
9-15 变压器电势平衡方程式 122
9-14 变压器磁势平衡方程式 122
9-13 变压器原、副边的电动势 122
9-16 变压器的折算 123
9-17 变压器的等值电路 124
9-18 变压器参数的测定 125
9-19 变压器电压变化率 127
9-20 变压器的联接组 127
9-21 同步转速 127
9-22 转差率 128
9-23 电角度 128
9-24 交流电机单相绕组的磁势 128
9-25 三相绕组的磁势 128
9-29 异步电动机的等值电路 129
9-28 异步电动机电势平衡方程式 129
9-27 三相异步电动机转子电流频率 129
9-26 异步电动机定子绕组电势 129
9-30 三相异步电动机转矩 130
9-31 异步电动机参数计算 131
9-32 同步电机的功角特性 135
9-33 步进电机的步距角 136
9-34 步进电机的转速 136
第十章 电子技术 137
10-1 电子伏特 137
10-2 热电子发射公式(里查孙公式) 137
10-3 光电子功函数 138
10-4 PN结的电流—电压特性 138
10-5 晶体管电流放大系数 139
10-6 场效应管的电流方程 140
10-7 晶体管单管放大电路的放大倍数 143
10-8 晶体管的输入电阻 143
10-9 MOS场效应管单管放大电路的放大倍数 143
10-10 晶体管放大电路的稳定系数 144
10-11 单管共射电路的频率响应 145
10-12 多级放大电路的频率响应 146
10-13 放大电路的增益带宽积 147
10-14 直接耦合放大电路的放大倍数 147
10-15 阻容耦合式放大电路的放大倍数 148
10-16 差动放大电路 149
10-17 共模抑制比 151
10-18 负反馈放大电路的放大倍数 151
10-19 电压串联负反馈电路 152
10-20 电压并联负反馈电路 152
10-22 电流并联负反馈电路 153
10-21 电流串联负反馈电路 153
10-23 比例电路 154
10-24 求和电路 155
10-25 单运放加减电路 155
10-26 双运放加减运算电路 156
10-27 积分电路 156
10-28 微分电路 157
10-29 低通滤波电路(LPF) 157
10-30 高通滤波电路(IIPF) 159
10-31 通带滤波电路 160
10-32 带阻滤波电路(BEF) 162
10-33 RC串并联式正弦波振荡电路的谐振频率 163
10-34 LC正弦波振荡电路的谐振频率 163
10-35 互补功率放大电路的输出功率和效率 165
10-36 单相半波整流电路 166
10-37 单相桥式整流电路 166
10-38 单相半波可控整流(电阻性负载) 167
10-39 单相半波可控整流(电感性负载) 168
10-40 单相半波可控整流(反电势负载) 170
10-41 单相桥式全控整流 171
10-42 三相半波可控整流电路(三相零式) 173
10-43 三相桥式半控整流电路 175
10-44 三相桥式全控整流电路 176
10-45 逻辑代数的基本运算 177
10-46 逻辑代数的基本公式 178
10-47 逻辑代数等式的若干规则 179
10-48 逻辑代数常用公式 180
11-2 电流表的分流系数 181
第十一章 电气测量 181
11-1 标准电池的电动势 181
11-3 电压表的分压系数 182
11-4 单相功率的测量(三电压表法) 182
11-6 二表法则三相功率 184
11-7 惠斯顿电桥测电阻 184
11-8 双臂电桥的平衡条件 185
11-9 接地电阻的测量 185
11-10 电池内阻的测量(曼斯法) 185
11-11 电池内阻的测量(电压表法) 186
11-12 用交流电桥测量L和R 186
11-13 高阻值电阻的测量 186
11-15 凯里—福斯特电桥测互感 187
11-16 用坎贝尔电桥测量频率 187
11-14 西林电桥测量电容C 187
11-17 文氏电桥测量频率 188
11-18 用李沙育图形测量频率 188
11-19 用Q表测量品质因数 189
11-20 用Q表测量电感 189
11-21 用Q表测量电容 189
第二篇 自动控制 191
第十二章 自动控制一股概念 191
12-1 自动控制和自动控制系统 191
12-2 开环控制系统 191
12-3 闭环控制系统 192
12-4 自动控制系统的组成及术语 193
12-5 线性控制系统 194
12-8 离散控制系统 195
12-6 非线性控制系统 195
12-7 连续控制系统 195
12-9 恒值控制系统 196
12-10 随动控制系统 196
12-11 程序控制系统 196
第十三章 控制系统的数学模型 197
13-1 控制系统微分方程的建立 197
13-2 非线性特性曲线性化 200
13-3 拉普拉斯变换的定义 202
13-4 典型函数的拉氏变换 202
13-5 拉氏变换的基本法则 206
13-6 拉普拉斯反变换 208
13-8 典型环节的传递函数 209
13-7 传递函数 209
13-9 控制系统方块图 212
13-10 方块图的等效变换 213
13-11 用梅逊(S.T.Mason)公式求传递函数 217
13-12 信号流图 218
13-13 信号流图的性质 219
13-14 信号流图运算法则 220
第十四章 时域分析法 224
14-1 典型输入信号 224
14-2 一阶系统的数学模型 225
14-3 一阶系统的单位阶跃响应 226
14-4 一阶系统的单位斜坡响应 227
14-5 一阶系统的单位脉冲响应 228
14-6 二阶系统的数学模型 228
14-7 二阶系统的单位阶跃响应 229
14-8 二阶系统在欠阻尼时的暂态响应性能指标 233
14-9 二阶系统的脉冲响应 235
14-10 控制系统的稳定性 235
14-11 古尔维茨(Hurwitz)稳定判据 236
14-12 林纳德-奇帕特(Lienarol-Chipard)判据 237
14-13 劳斯(Routh)判据 239
14-14 控制系统稳态误差 240
14-15 误差准则 242
第十五章 根轨迹法 244
15-1 根轨迹的定义 244
15-2 根轨迹的起点和终点 244
15-3 根轨迹的分支数 244
15-6 根轨迹的渐近线 245
15-5 实轴上的根轨迹 245
15-4 根轨迹分支的连续性和对称性 245
15-7 渐近线的起始角与终止角 246
15-8 根轨迹分离点的坐标 246
15-9 根轨迹的分离角与会合角 248
15-10 根轨迹与虚轴的交点 248
15-11 根之和 249
15-12 闭环零极点与开环零极点的关系 252
第十六章 频率响应法 254
16-1 频率响应 254
16-2 频域性能指标 254
16-3 频率特性的图示法 255
16-4 比例环节的频率响应 256
16-5 积分环节的频率响应 256
16-6 微分环节的频率响应 257
16-7 惯性环节的频率响应 258
16-8 振荡环节(二阶系统)的频率响应 260
16-9 奈奎斯特(H.Nyquisit)稳定判据 263
16-10 稳定裕度 265
16-11 时域生指标σ、t的估算 266
第十七章 控制系统的校正 269
17-1 串联超前校正 269
17-2 串联滞后校正 270
17-3 串联滞后—超前校正 271
17-4 P、I、D校正器 271
17-5 反馈校正 272
18-2 描述函数 275
18-1 非线性系统 275
第十八章 非线性系统 275
18-3 饱和非线性特性的描述函数 277
18-4 死区非线性的描述函数 278
18-5 间隙非线性特性的描述函数 279
18-6 继电器非线性特性的描述函数 280
18-7 变放大系数非线性特性的描述函数 284
18-8 奈奎斯特图上的稳定判据 287
第十九章 采样系统 291
19-1 采样过程 291
19-2 采样定理(Shannon定理) 292
19-3 零阶保持器 293
19-4 一阶保持器 295
19-6 典型信号的Z变换 297
19-5 Z变换 297
19-7 离散函数的Z变换的求法 300
19-8 Z变换的基本定理 303
19-9 Z反变换 304
19-10 脉冲传递函数 306
19-11 有零阶保持器的开环脉冲传递函数 306
19-12 闭环系统脉冲传递函数 307
19-13 线性离散系统稳定的充要条件 308
19-14 W平面的劳斯判据 309
19-15 稳态误差 309
第二十章 现代控制理论 312
20-1 状态空间的基本概念 312
20-2 系统的状态空间表达式 314
20-3 定常连续系统状态方程的齐次解 315
20-4 状态转移矩阵的基本性质 317
20-5 定常连续系统状态方程的非齐次解 318
20-6 线性时变系统状态方程的齐次解 319
20-7 线性时变系统状态方程的非齐次解 320
20-8 离散时间状态方程的解 320
20-9 可控性与可观测性 321
20-10 可控性判据 321
20-11 可观测性判据 322
20-12 有关稳定性的基本定义 325
20-13 线性系统稳定性判据 326
20-14 李雅普诺夫第二法稳定性定理 327
20-15 线性系统的李雅普诺夫分析 329
附录 331
主要参考文献 335