自動控制原理與系統(tǒng)

出版說明
前言
上篇 自動控制原理
第1章 自動控制的一般概念
1.1 概述
1.2 自動控制與自動控制系統(tǒng)
1.2.1 自動控制系統(tǒng)的基本原理和基本概念
1.2.2 自動控制的基本方式
1.3 自動控制系統(tǒng)的分類
1.4 對控制系統(tǒng)的基本要求
1.5 本課程的基本任務(wù)
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第2章 自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
2.1 控制系統(tǒng)的微分方程
2.1.1 控制系統(tǒng)微分方程的建立
2.1.2 控制系統(tǒng)微分方程的求解
2.2 控制統(tǒng)的傳遞函數(shù)
2.2.1 傳遞函數(shù)的定義
2.2.2 傳遞函數(shù)的求取
2.2.3 傳遞函數(shù)的性質(zhì)
2.3 控制系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖
2.3.1 動態(tài)結(jié)構(gòu)圖的組成與畫法
2.3.2 動態(tài)結(jié)構(gòu)圖的等效變換及化簡
2.4 典型環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型與典型系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
2.4.1 典型環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型
2.4.2 典型系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第3章 自動控制系統(tǒng)的時域分析法
3.1 典型輸入信號及其時間響應(yīng)和時域性能指標(biāo)
3.1.1 典型輸入信號及其時間響應(yīng)
3.1.2 單位階躍響應(yīng)的時域性能指標(biāo)
3.2 自動控制系統(tǒng)動態(tài)性能的時域分析
3.2.1 一階系統(tǒng)的時域分析
3.2.2 二階系統(tǒng)的時域分析
3.3 自動控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的時域分析
3.3.1 系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本概念
3.3.2 控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的代數(shù)判據(jù)
3.4 自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析
3.4.1 系統(tǒng)誤差與穩(wěn)態(tài)誤差
3.4.2 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差計(jì)算
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第4章 自動控制系統(tǒng)的頻率分析法
4.1 頻率特性的基本概念
4.1.1 頻率特性的定義
4.1.2 頻率特性的表示方法
4.2 典型環(huán)節(jié)和開環(huán)系統(tǒng)的頻率特性
4.2.1 典型環(huán)節(jié)的頻率特性
4.2.2 開環(huán)系統(tǒng)的頻率特性
4.3 自動控制系統(tǒng)的頻率特性分析
4.3.1 用頻率特性分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性
4.3.2 系統(tǒng)開環(huán)頻率特性與系統(tǒng)閉環(huán)階躍響應(yīng)的關(guān)系
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第5章 自動控制系統(tǒng)的校正
5.1 自動控制系統(tǒng)校正的基本概念
5.1.1 自動控制系統(tǒng)校正的方式
5.1.2 自動控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)
5.1.3 線性系統(tǒng)的基本控制規(guī)律
5.2 自動控制系統(tǒng)校正的基本方法
5.2.1 校正裝置的類型
5.2.2 串聯(lián)校正
5.2.3 反饋校正
5.2.4 復(fù)合校正
5.3 自動控制系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法
5.3.1 自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟
5.3.2 自動控制系統(tǒng)固有部分開環(huán)頻率特性的確定
5.3.3 自動控制系統(tǒng)預(yù)期開環(huán)對數(shù)頻率特性的確定
5.3.4 自動控制系統(tǒng)校正環(huán)節(jié)頻率特性的確定
5.3.5 自動控制系統(tǒng)校正示例
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第6章 MATLAB仿真軟件簡介
6.1 MATLAB軟件簡介
6.1.1 MATLAB概述
6.1.2 MATLAB的安裝、啟動與退出
6.2 MATLAB軟件的命令窗口
6.2.1 MATLAB命令窗口的菜單欄
6.2.2 MATLAn命令窗口的工具欄
6.2.3 MATLAB命令窗口的命令編輯區(qū)
6.3 MATLAB中的命令函數(shù)和M文件
6.4 MATLAB中的變量和語句
6.5 MATLAB中的運(yùn)算符
6.5.1 算術(shù)運(yùn)算符
6.5.2 關(guān)系運(yùn)算符
6.5.3 邏輯運(yùn)算符
6.6 用MATLAB繪制響應(yīng)曲線
6.6.1 plot函數(shù)
6.6.2 圖形標(biāo)記
6.6.3 subplot函數(shù)
6.6.4 多窗口繪圖
6.7 Simulink簡介
6.7.1 Simulink仿真模型的建立
6.7.2 Smulink仿真的基本操作
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第7章 數(shù)學(xué)模型的MATLAB在自動控制系統(tǒng)中的簡單應(yīng)用
7.1 數(shù)學(xué)模型的MATLAB表示
7.1.1 有理函數(shù)形式的傳遞函數(shù)模型表示
7.1.2 零極點(diǎn)形式的傳遞函數(shù)模型表示
7.2 數(shù)學(xué)模型的MATLAB變換
7.2.1 數(shù)學(xué)模型結(jié)構(gòu)的等效變換
7.2.2 不同模型對象間的等效變換
7.3 動態(tài)性能的MATLAB分析
7.3.1 閉環(huán)階躍響應(yīng)分析
7.3.2 開環(huán)Bode圖分析
7.4 MATLAB在系統(tǒng)校正中的應(yīng)用
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
下篇 自動控制系統(tǒng)
第8章 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)
8.1 直流調(diào)速系統(tǒng)概述
8.1.1 直流調(diào)速系統(tǒng)的基本概念
8.1.2 晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)的一般概念
8.2 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)
8.2.1 有靜差單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)
8.2.2 無靜差單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)
8.2.3 其他單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)
8.2.4 直流調(diào)速系統(tǒng)的檢測裝置
8.3 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)例分析
8.3.1 技術(shù)數(shù)據(jù)、技術(shù)指標(biāo)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
8.3.2 系統(tǒng)的定性分析
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第9章 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)
9.1 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)
9.2 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能
9.3 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方法
9.4 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)例分析
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第10章 可逆直流調(diào)速系統(tǒng)
10.1 實(shí)現(xiàn)可逆運(yùn)行的電路
10.1.1 電樞反接可逆線路
10.1.2 勵磁反接可逆線路
10.1.3 電樞反接和勵磁反接兩種可逆調(diào)速系統(tǒng)性能比較
10.1.4 可逆調(diào)速系統(tǒng)的四種工作狀態(tài)
10.2 可逆系統(tǒng)中的環(huán)流
10.2.1 環(huán)流的利弊及種類
10.2.2 環(huán)流的抑制措施
10.3 自然環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)
10.3.1 系統(tǒng)的組成特點(diǎn)與工作原理
10.3.2 系統(tǒng)制動過程分析
10.4 可控環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)
10.4.1 系統(tǒng)的組成特點(diǎn)與工作原理
10.4.2 可控環(huán)流大小的確定
10.5 邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)實(shí)例分析
10.5.1 邏輯控制無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的組成
10.5.2 邏輯控制無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的工作原理
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第11章 直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)
11.1 脈寬調(diào)制的基本原理
11.1.1 脈寬調(diào)速基本原理
11.1.2 不可逆PWM變換器
11.1.3 可逆PWM變換器
11.2 直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的控制電路
11.2.1 脈沖寬度調(diào)制器
11.2.2 延時環(huán)節(jié)
11.2.3 基極驅(qū)動器
11.3 直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)實(shí)例分析
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第12章 位置隨動控制系統(tǒng)
12.1 概述
12.1.1 位置隨動系統(tǒng)的組成及工作原理
12.1.2 位置隨動系統(tǒng)的特點(diǎn)
12.1.3 位置隨動系統(tǒng)的基本類型
12.2 位置的檢測裝置
12.2.1 自整角機(jī)
12.2.2 旋轉(zhuǎn)變壓器
12.2.3 感應(yīng)同步器
12.2.4 光柵
12.2.5 光電編碼盤
12.3 位置隨動系統(tǒng)的控制方案和控制性能
12.3.1 位置隨動系統(tǒng)的控制方案
12.3.2 位置隨動系統(tǒng)的控制性能分析
12.4 數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)買例分析
12.4.1 直流位置隨動系統(tǒng)的組成
12.4.2 微機(jī)與L290/1/2組成的直流位置隨動系統(tǒng)的工作原理
12.4.3 基于單片機(jī)8031控制的直流伺服系統(tǒng)
12.5 位置隨動系統(tǒng)的特殊問題
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第13章 轉(zhuǎn)差功率消耗型調(diào)速系統(tǒng)——異步電動機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)
13.1 概述
13.2 調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)基本概念
13.3 調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)
13.4 利用電動機(jī)的自身結(jié)構(gòu)調(diào)速
13.5 異步電動機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)實(shí)例分析
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第14章 轉(zhuǎn)差功率回饋型調(diào)速系統(tǒng)——異步電動機(jī)串級調(diào)速系統(tǒng)
14.1 串級調(diào)速原理
14.2 能量傳遞關(guān)系及串級調(diào)速系統(tǒng)分類
14.2.1 能量傳遞關(guān)系
14.2.2 串級調(diào)速系統(tǒng)的分類
14.3 串級調(diào)速系統(tǒng)基本特性
14.3.1 機(jī)械特性
14.3.2 串級調(diào)速系統(tǒng)的功率因數(shù)
14.3.3 串級調(diào)速系統(tǒng)的效率
14.4 具有雙閉環(huán)控制的串級調(diào)速
系統(tǒng)實(shí)例分析
14.4.1 雙閉環(huán)控制的串級調(diào)速系統(tǒng)
14.4.2 斬波控制串級調(diào)速系統(tǒng)
14.5 雙饋串級調(diào)速系統(tǒng)實(shí)例分析
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第15章 轉(zhuǎn)差功率不變型調(diào)速系統(tǒng)——異步電動機(jī)串級調(diào)速系統(tǒng)
15.1 變頻調(diào)速原理
15.2 變頻調(diào)速的基本控制方式和機(jī)械特性
15.2.1 變頻調(diào)速的基本控制方式
15.2.2 變頻調(diào)速的機(jī)械特性
15.3 變壓變頻裝置及其基本控制方式
15.3.1 間接變頻裝置（交—直—交變頻裝置）
15.3.2 直接變頻裝置（交—交變頻裝置）
15.3.3 電壓源型和電流源型變壓變頻裝置
15.4 SPWM變壓變頻器
15.4.1 基本概念
15.4.2 SPWM逆變器的工作原理
15.4.3 SPWM逆變器的調(diào)制方式
15.4.4 SPWM的實(shí)現(xiàn)方法
15.4.5 SPWM專用集成電路簡介
15.5 變頻調(diào)速系統(tǒng)控制方式
15.5.1 U/f控制
15.5.2 轉(zhuǎn)差頻率控制
15.5.3 矢量控制一
15.6 SPWM變壓變頻系統(tǒng)實(shí)例分析
15.6.1 采用微機(jī)控制的SPWM變壓變頻器調(diào)速系統(tǒng)
15.6.2 采用通用變頻器控制的異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)
15.6.3 微機(jī)控制的SPWM交流變頻調(diào)速系統(tǒng)
15.6.4 系統(tǒng)工作原理
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
附錄A 自動控制理論實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書
附錄B 拉普拉斯變換及線性微分方程求解
附錄C 部分習(xí)題與思考題參考答案
參考書目