| 內容介紹 | |
開本：16開 紙張：膠版紙 包裝：平裝-膠訂 是否套裝：否 國際標準書號ISBN：9787111748311 作者：劉丁 出版社：機械工業出版社 出版時間：2024年03月
"編輯推薦 本書編寫中注重突出重點,淡化繁冗的理論推導,力求以簡潔明了的表達方式,準確、全面地講述自動控制的基本原理和概念。書中注重理論與工程實際的緊密結合,注意培養讀者用所學知識分析、研究、解決復雜工程問題的能力。 內容簡介 機 械 工 業 出 版 社本書依據高等院校本科自動控制理論課程的教學要求,從注重理論基礎與基本概念,拓寬專業面的目的出發,結合自動化專業及其他相近專業的教學特點和教學要求,比較全面地闡述了經典控制理論的基本內容。全書共分八章,包括經典控制理論的線性定常繫統理論(自動控制理論的基本概念與數學模型、時域分析法、根軌跡法和頻率法等),非線性控制理論基礎和采樣控制繫統理論等。
本書編寫中注重突出重點,淡化繁冗的理論推導,力求以簡潔明了的表達方式,準確、全面地講述自動控制的基本原理和概念。書中注重理論與工程實際的緊密結合,注意培養讀者用所學知識分析、研究、解決復雜工程問題的能力。為了便於讀者自學和更好地掌握本課程的基本理論和方法,鍛煉和培養分析、綜合以及解決實際問題的能力,章中附有典型例題解析和習題。在主要章節中安排了基於MATLAB軟件的繫統分析和設計實例,以適應計算機輔助教學的要求。每章末給出小結,供讀者學習、歸納之用。
本書配有電子課件,歡迎選用本書作為教材的教師登錄www.cmpedu.com注冊後下載,或發郵件至jinacmp@163.com索取;與本書配套的國家精品資源共享課可登錄愛課程網在線觀看。
本書可作為高等學校自動化專業及電子信息工程、電氣工程及其自動化、軌道交通信號與控制、物聯網工程等相關專業的教材或教學參考書,也可供有關專業的師生和工程技術人員參考。 目錄 〖1〗Ⅵ自動控制理論第3版前言〖2〗Ⅴ目錄
序
前言
書中教學視頻一覽表
第一章自動控制理論的一般概念1
第一節自動控制發展簡史與主要任務1
第二節自動控制的基本方式3
第三節典型控制繫統舉例7
第四節對於自動控制繫統的要求13
小結15
習題15
第二章控制繫統的數學模型18
第一節建立數學模型的一般方法18
第二節非線性微分方程的線性化24〖1〗Ⅵ自動控制理論第3版前言〖2〗Ⅴ目錄
序
前言
書中教學視頻一覽表
第一章自動控制理論的一般概念1
第一節自動控制發展簡史與主要任務1
第二節自動控制的基本方式3
第三節典型控制繫統舉例7
第四節對於自動控制繫統的要求13
小結15
習題15
第二章控制繫統的數學模型18
第一節建立數學模型的一般方法18
第二節非線性微分方程的線性化24
第三節用拉普拉斯變換求解線性
微分方程26
第四節傳遞函數31
第五節典型環節的傳遞函數33
第六節動態結構圖及等效變換37
第七節信號流圖及梅遜公式44
第八節控制繫統的傳遞函數48
第九節線性繫統的狀態空間描述51
第十節網絡化控制繫統的延遲
與建模56
第十一節基於MATLAB的拉普拉斯變換
及繫統模型轉換實現58
小結62
典型例題解析62
習題65
第三章時域分析法71
第一節典型輸入信號與時域性能
指標71
第二節一階繫統分析74
第三節二階繫統分析78
第四節高階繫統分析89
第五節穩定性與勞斯判據91
第六節穩態誤差分析99
第七節基於MATLAB的控制繫統
時域分析109
小結113
典型例題解析114
習題118
第四章根軌跡法123
第一節根軌跡與根軌跡方程123
第二節繪制根軌跡的基本法則125
第三節繫統閉環零、極點分布與
階躍響應的關繫138
第四節繫統階躍響應的根軌跡
分析142
第五節開環極點和零點的變化對繫統性能
的影響148
第六節特殊根軌跡152
第七節基於MATLAB的控制繫統
根軌跡分析161
小結168
典型例題解析169
習題172
第五章頻率法176
第一節頻率特性的概念176
第二節典型環節的頻率特性181
第三節開環繫統對數頻率
特性圖的繪制191
第四節控制繫統的頻域穩定判據196
第五節穩定裕量206
第六節開環頻率特性與閉環
繫統性能的關繫210
第七節閉環頻率特性214
第八節傳遞函數的實驗確定法221
第九節基於MATLAB的控制
繫統頻域分析224
小結233
典型例題解析234
習題239
第六章控制繫統的校正244
第一節引言244
第二節基於頻率法的串聯校正245
第三節基於根軌跡法的串聯校正261
第四節PID校正269
第五節反饋校正276
第六節復合校正285
第七節基於MATLAB的控制繫統
校正287
小結297
典型例題解析297
習題299
第七章非線性繫統的分析302
第一節非線性特性對繫統的影響302
第二節描述函數的基本概念308
第三節典型非線性環節的描述函數309
第四節用描述函數法研究非線性
繫統313
第五節相平面的基本概念319
第六節線性控制繫統的相平面分析322
第七節非線性繫統的相平面分析329
第八節利用Simulink求解非線性
繫統的時域響應334
小結335
典型例題解析336
習題339
第八章采樣控制繫統的分析
與設計344
第一節采樣過程和采樣定理345
第二節信號復現與信號保持器349
第三節z變換和z反變換352
第四節脈衝傳遞函數363
第五節采樣繫統的分析373
第六節最少拍采樣繫統的校正384
第七節基於MATLAB的采樣控制
繫統分析388
小結392
典型例題解析393
習題395
習題參考答案399
參考文獻416
〖1〗Ⅷ自動控制理論第3版目錄〖2〗Ⅶ 前言 隨著科學技術的不斷進步,電氣工程與自動化技術正以令人矚目的發展速度改變著我國工業的整體面貌。同時,對社會的生產方式、人們的生活方式和思想觀念也產生了重大的影響,並在現代化建設中發揮著越來越重要的作用。隨著與信息科學、計算機科學和能源科學等相關學科的交叉融合,它正在向智能化、網絡化和集成化的方向發展。
教育是培養人纔和增強民族創新能力的基礎,高等學校作為國家培養人纔的主要基地,肩負著教書育人的神聖使命。在實際教學中,根據社會需求,構建具有時代特征、反映最新科技成果的知識體繫是每個教育工作者義不容辭的光榮任務。
教書育人,教材先行。機械工業出版社幾十年來出版了大量的電氣工程與自動化類教材,有些教材十幾年、幾十年長盛不衰,有著很好的基礎。為了適應我國目前高等學校電氣工程與自動化類專業人纔培養的需要,配合各高等學校的教學改革進程,滿足不同類型、不同層次的學校在課程設置上的需求,由中國機械工業教育協會電氣工程及自動化學科教學委員會、中國電工技術學會高校工業自動化教育專業委員會、機械工業出版社共同發起成立了“全國高等學校電氣工程與自動化繫列教材編審委員會”,組織出版新的電氣工程與自動化類繫列教材。這套教材基於“加強基礎,削枝強干,循序漸進,力求創新”的原則,通過對傳統課程內容的整合、交融和改革,以不同的模塊組合來滿足各類學校特色辦學的需要。並力求做到:隨著科學技術的不斷進步,電氣工程與自動化技術正以令人矚目的發展速度改變著我國工業的整體面貌。同時,對社會的生產方式、人們的生活方式和思想觀念也產生了重大的影響,並在現代化建設中發揮著越來越重要的作用。隨著與信息科學、計算機科學和能源科學等相關學科的交叉融合,它正在向智能化、網絡化和集成化的方向發展。
教育是培養人纔和增強民族創新能力的基礎,高等學校作為國家培養人纔的主要基地,肩負著教書育人的神聖使命。在實際教學中,根據社會需求,構建具有時代特征、反映最新科技成果的知識體繫是每個教育工作者義不容辭的光榮任務。
教書育人,教材先行。機械工業出版社幾十年來出版了大量的電氣工程與自動化類教材,有些教材十幾年、幾十年長盛不衰,有著很好的基礎。為了適應我國目前高等學校電氣工程與自動化類專業人纔培養的需要,配合各高等學校的教學改革進程,滿足不同類型、不同層次的學校在課程設置上的需求,由中國機械工業教育協會電氣工程及自動化學科教學委員會、中國電工技術學會高校工業自動化教育專業委員會、機械工業出版社共同發起成立了“全國高等學校電氣工程與自動化繫列教材編審委員會”,組織出版新的電氣工程與自動化類繫列教材。這套教材基於“加強基礎,削枝強干,循序漸進,力求創新”的原則,通過對傳統課程內容的整合、交融和改革,以不同的模塊組合來滿足各類學校特色辦學的需要。並力求做到:
1.適用性:結合電氣工程與自動化類專業的培養目標、專業定位,按技術基礎課、專業基礎課、專業課和教學實踐等環節,進行選材組稿。對有的具有特色的教材采取一綱多本的方法,注重課程之間的交叉與銜接,在滿足繫統性的前提下,盡量減少內容上的重復。
2.示範性:力求教材中展現的教學理念、知識體繫、知識點和實施方案在本領域中具有廣泛的輻射性和示範性,代表並引導教學發展的趨勢和方向。
3.創新性:在教材編寫中強調與時俱進,對原有的知識體繫進行實質性的改革和發展,鼓勵教材涵蓋新體繫、新內容、新技術,注重教學理論創新和實踐創新,以適應新形勢下的教學規律。
4.權威性:本繫列教材的編委由長期工作在教學第一線的知名教授和學者組成。他們知識淵博,經驗豐富。組稿過程嚴謹細致,對書目確定、主編征集、資料申報和專家評審等都有明確的規範和要求,為確保教材的高質量提供了有力保障。
此套教材的順利出版,先後得到全國數十所高校相關領導的大力支持和廣大骨干教師的積極參與,在此謹表示衷心的感謝,並歡迎廣大師生提出寶貴的意見和建議。
此套教材的出版如能在轉變教學思想、推動教學改革、更新專業知識體繫、創造適應學生個性和多樣化發展的學習環境、培養學生的創新能力等方面收到成效,我們將會感到莫大的欣慰。
全國高等學校電氣工程與自動化繫列教材編審委員會
序
自動化技術對人類社會的生產方式、生活方式和思想觀念產生了重大的影響,並發揮著越來越重要的作用。隨著與信息科學、計算機科學和能源科學等相關學科的交叉融合與發展,自動化技術也不斷被賦予新的內容,數字化、智能化和網絡化成為新的趨勢與方向。自動控制理論作為自動化技術的核心知識內容,自它誕生之日起,就迸發和展現出強大的生命力和不可替代性,在社會經濟建設的各個發展階段都發揮了重要的作用。
劉丁教授編寫的《自動控制理論》教材依據高等院校本科自動控制理論課程大綱的要求,面向科技發展的新趨勢、產業發展的新要求,體現了工程技術領域所日益呈現的機理未知性、學科交融性、環境復雜性、指標高精性等特點,旨在培養學生分析、解決復雜工程問題的科學思維和實際能力。書中所闡述的建模、反饋、繫統、設計等基本概念和學術思想,無疑是繫統論和控制論中最為基本與核心的內容,對於培養讀者的辯證思維能力、綜合分析能力和工程實踐能力都具有重要的指導作用。
教材具有以下鮮明的特色:
1.充分發揮自動控制理論課程在專業知識體繫中的橋梁與紐帶作用。該教材內容既體現了基礎課知識內容的延伸應用,又反映了對後續專業知識內容的支撐作用,注重培養學生融會貫通、理論聯繫實際的專業思想。
2.教材展現了具有時代特征的數字化、可視化新形態。結合高等教育實施的線上線下相結合的教學形式,建成的移動學習型新形態教學資源,將知識內容生動、形像地展現出來,便於讀者對內容的理解和學習。
3.符合認知規律、富有啟發性。教材在基本概念、知識內容以及銜接編排上體現了既強調理論基礎又重視應用基礎的教學思想。教學內容展現出既能應講盡講、講深講透,又能引導學生在自學中不斷深化對知識內容的感悟、認識與內化,實現從知識理解、掌握到方法應用的躍遷。
劉丁教授長期從事自動化專業教學、科研工作,並擔任控制理論課程群虛擬教研室負責人,理論知識深厚,實踐經驗豐富,學術成果豐碩。相信該教材的再版發行對於推進課程改革、豐富教學內容、培養學生的創新能力等方面將起到很好的促進作用。
中國工程院院士
清華大學教授
2023年10月於北京前言
自動控制理論作為一門科學,自它誕生之日起就顯示出了強大的生命力,在人類社會進步和生產技術發展的不同時期,都發揮了重要的作用。現階段,科學技術日新月異
| | |
|
