控制工程工作坊教程

單元U1 自動控制的類型
專題1 順序控制技術(shù)概述
學習活動1．1 順序控制流程圖
學習活動1．2 順序控制器的設計方法
學習活動1．3 電梯選層控制器的設計
專題2 電梯選層控制系統(tǒng)的PSIM仿真
學習活動2．1 電路仿真軟件PSIM使用入門
學習活動2．2 電梯運動仿真模型的建立
學習活動2．3 電梯選層控制系統(tǒng)的電路仿真
專題3 反饋控制技術(shù)概述
學習活動3．1 控制系統(tǒng)方框
學習活動3．2 開環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
學習活動3．3 閉環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
學習活動3．4 反饋控制環(huán)路的設計
專題4 電梯速度控制系統(tǒng)的：PSIM仿真
學習活動4．1 基本運算環(huán)節(jié)的：PSIM仿真模型
學習活動4．2 電梯閉環(huán)速度控制系統(tǒng)的仿真
單元U2 反饋控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
專題5 動態(tài)系統(tǒng)的微分方程模型
學習活動5．1 動態(tài)系統(tǒng)數(shù)學模型的特點
學習活動5．2 建立動態(tài)系統(tǒng)的微分方程模型
學習活動5．3 線性微分方程的拉普拉斯變換
學習活動5．4 利用拉普拉斯逆變換求解微分方程
專題6 控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)方框圖模型
學習活動6．1 線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型
學習活動6．2 控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)方框圖模型
學習活動6．3 控制系統(tǒng)方框圖的化簡
學習活動6．4 多輸入情況下閉環(huán)系統(tǒng)的總輸出
專題7 系統(tǒng)仿真軟件MATLAB
學習活動7．1 MATLAB的基本功能和使用方法
學習活動7．2 利用m腳本進行系統(tǒng)仿真
學習活動7．3 利用Simulink進行系統(tǒng)仿真
專題8 電梯速度控制系統(tǒng)的MATLAB仿真
學習活動8．1 利用m腳本建立系統(tǒng)的仿真模型
學習活動8．2 利用m腳本繪制系統(tǒng)的響應曲線
學習活動8．3 不同參數(shù)下動態(tài)響應曲線的比較
單元U3 一階反饋控制系統(tǒng)設計
專題9 直流電機調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
學習活動9．1 直流電機調(diào)速系統(tǒng)的電氣結(jié)構(gòu)
學習活動9．2 廣義被控對象的PSIM仿真模型
學習活動9．3 廣義被控對象的傳遞函數(shù)方框圖
專題10 直流電機開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設計
學習活動10．1 直流電機開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
學習活動10．2 直流電機開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的PSIM仿真
學習活動10．3 開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能
學習活動10．4 開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能
專題11 直流電機閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設計
學習活動11．1 直流電機閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
學習活動11．2 直流電機閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的PSIM仿真
學習活動11．3 直流電機閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能
學習活動11．4 直流電機閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能
專題12 一階控制系統(tǒng)綜合分析與設計
學習活動12．1 反饋控制系統(tǒng)的設計步驟
學習活動12．2 開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的比較
學習活動12．3 車速控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
學習活動12．4 車速控制系統(tǒng)中廣義被控對象的仿真模型
單元U4 二階反饋控制系統(tǒng)設計
專題13 典型二階系統(tǒng)的參數(shù)表達式
學習活動13．1 采用積分控制器的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)
學習活動13．2 采用積分控制器的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的：PSIM仿真
學習活動13．3 質(zhì)點彈簧一阻尼系統(tǒng)的仿真分析
專題14 二階系統(tǒng)動態(tài)特性的仿真研究
學習活動14．1 典型二階系統(tǒng)的MATLAB仿真
學習活動14．2 二階系統(tǒng)動態(tài)性能與特征參數(shù)的關(guān)系
學習活動14．3 通過動態(tài)響應辨識系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
學習活動14．4 采用積分型控制器的直流電機調(diào)速系統(tǒng)設計
專題15 二階系統(tǒng)動態(tài)特性的理論分析
學習活動15．1 一階系統(tǒng)極點分布與動態(tài)響應的關(guān)系
學習活動15．2 二階系統(tǒng)階躍響應的理論分析
學習活動15．3 二階系統(tǒng)極點分布與動態(tài)響應的關(guān)系
專題16 二階控制系統(tǒng)綜合分析與設計
學習活動16．1 典型二階系統(tǒng)的基本特性
學習活動16．2 二階反饋控制系統(tǒng)的設計方法
學習活動16．3 閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中積分控制器的工作過程
學習活動16．4 積分控制和比例控制的比較
單元U5 控制系統(tǒng)時域分析和設計
專題17 復雜系統(tǒng)的簡化分析方法
學習活動17．1 采用比例一積分控制器的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)
學習活動17．2 高階系統(tǒng)的主導極點
學習活動17．3 高階系統(tǒng)中被忽略的極點對系統(tǒng)的影響
學習活動17．4 零點對系統(tǒng)的影響
學習活動17．5 直流電機調(diào)速系統(tǒng)的簡化分析
專題18 控制系統(tǒng)校正的根軌跡法
學習活動18．1 根軌跡的概念和繪制方法
學習活動18．2 用MATLAB繪制一階系統(tǒng)的根軌跡
學習活動18．3 用MATLAB繪制二階系統(tǒng)的根軌跡
學習活動18．4 根軌跡的特點和應用
專題19 利用根軌跡法設計PI控制器
學習活動19．1 采用PI控制器時閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的根軌跡
學習活動19．2 利用根軌跡法初步確定PI控制器參數(shù)
學習活動19．3 調(diào)速系統(tǒng)的時域仿真和控制參數(shù)調(diào)整
學習活動19．4 PI控制器設計總結(jié)
專題20 反饋控制系統(tǒng)的時域分析總結(jié)
學習活動20．1 反饋控制系統(tǒng)的設計方法
學習活動20．2 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析
學習活動20．3 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
單元U6 控制系統(tǒng)頻域分析和設計
專題21 線性系統(tǒng)的頻率響應和頻率特性
學習活動21．1 線性系統(tǒng)的測試信號
學習活動21．2 線性系統(tǒng)頻率響應的特點
學習活動21．3 頻率特性函數(shù)
學習活動21．4 頻率特性的幾何表示
專題22 頻率特性的伯德圖
學習活動22．1 頻率特性的對數(shù)坐標圖
學習活動22．2 頻率特性伯德圖的繪制方法
學習活動22．3 頻率特性中基本因子項的伯德圖
學習活動22．4 繪制伯德圖的疊加法則
學習活動22．5 根據(jù)伯德圖漸近線推算系統(tǒng)傳遞函數(shù)
專題23 頻域性能指標及頻域穩(wěn)定性分析
學習活動23．1 控制系統(tǒng)的頻域性能指標
學習活動23．2 開環(huán)伯德圖與閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)系
學習活動23．3 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)
學習活動23．4 控制系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性分析
專題24 利用頻率特性設計反饋控制系統(tǒng)
學習活動24．1 開環(huán)頻率特性與閉環(huán)系統(tǒng)時域指標的關(guān)系
學習活動24．2 反饋控制系統(tǒng)的頻域設計方法
學習活動24．3 利用積分控制器校正電機速度控制系統(tǒng)
學習活動24．4 利用頻域法設計積分控制器的一般步驟
專題25 利用頻域法設計比例一積分控制器
學習活動25．1 采用比例一積分控制器進行系統(tǒng)校正的基本思路
學習活動25．2 對調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性進行初步校正
學習活動25．3 調(diào)速系統(tǒng)的時域仿真和控制參數(shù)調(diào)整
學習活動25．4 利用頻域法設計比例-積分控制器的一般步驟
參考文獻
附錄
附錄1 控制系統(tǒng)分析的基礎知識
附錄2 控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型
附錄3 重要術(shù)語解釋
附錄4 PSIM仿真模型中用到的元件
附錄5 MATLAB仿真腳本中用到的指令
附錄6 知識卡索引
附錄7 貫穿課程的設計實例索引
附錄8 重要主題比較表