內容簡介
《自動控制原理(第七版)》比較全面地闡述了自動控制的基本理論與應用。《自動控制原理(第七版)》共十章,前八章著重介紹經典控制理論及應用,後兩章介紹現代控制理論中的線性繫統理論和控制理論。
《自動控制原理(第七版)》再次精選了第六版中的主要內容,加強了對基本理論及其工程應用的闡述。《自動控制原理(第七版)》深入淺出地介紹了自動控制的基本概念,控制繫統在時域、頻域和復域中的數學模型及其結構圖和信號流圖;比較全面地闡述了線性控制繫統的時域分析法、根軌跡法、頻域分析法以及校正和設計等方法;對線性離散繫統的基礎理論、數學模型、穩定性及穩態誤差、動態性能分析以及數字校正等問題,進行了比較詳細的討論;在非線性控制繫統分析方面,給出了相平面和描述函數兩種常用的分析方法,對目前應用日益增多的非線性控制的逆繫統方法也作了較為詳細的介紹;後兩章根據高新技術發展的需要,繫統地闡述了線性繫統的狀態空間分析與綜合,以及動態繫統的控制等方法。書末給出的兩個附錄,可供讀者在學習中查閱。
目錄
目錄
前言
章 自動控制的一般概念 1
1-1 自動控制的基本原理與方式 1
1-2 自動控制繫統示例 8
1-3 自動控制繫統的分類 13
1-4 對自動控制繫統的基本要求 15
1-5 自動控制繫統的分析與設計工具 18
習題 20
第二章 控制繫統的數學模型 24
2-1 控制繫統的時域數學模型 24
2-2 控制繫統的復數域數學模型 33
2-3 控制繫統的結構圖與信號流圖 45
2-4 控制繫統建模實例 62
習題 66
第三章 線性繫統的時域分析法 73
3-1 繫統時間響應的性能指標 73
3-2 一階繫統的時域分析 76
3-3 二階繫統的時域分析 79
3-4 高階繫統的時域分析 98
3-5 線性繫統的穩定性分析 104
3-6 線性繫統的穩態誤差計算 113
3-7 控制繫統時域設計 128
習題 141
第四章 線性繫統的根軌跡法 150
4-1 根軌跡法的基本概念 150
4-2 根軌跡繪制的基本法則 154
4-3 廣義根軌跡 166
4-4 繫統性能的分析 173
4-5 控制繫統復域設計 177
習題 188
第五章 線性繫統的頻域分析法 195
5-1 頻率特性 195
5-2 典型環節與開環繫統的頻率特性 200
5-3 頻率域穩定判據 218
5-4 穩定裕度 227
5-5 閉環繫統的頻域性能指標 232
5-6 控制繫統頻域設計 240
習題 246
第六章 線性繫統的校正方法 252
6-1 繫統的設計與校正問題 252
6-2 常用校正裝置及其特性 259
6-3 串聯校正 267
6-4 前饋校正 275
6-5 復合校正 280
6-6 控制繫統校正設計 288
習題 290
第七章 線性離散繫統的分析與校正 298
7-1 離散繫統的基本概念 298
7-2 信號的采樣與保持 305
7-3 z 變換理論 312
7-4 離散繫統的數學模型 325
7-5 離散繫統的穩定性與穩態誤差 339
7-6 離散繫統的動態性能分析 351
7-7 離散繫統的數字校正 355
7-8 離散控制繫統設計 366
習題 374
第八章 非線性控制繫統分析 379
8-1 非線性控制繫統概述 379
8-2 常見非線性特性及其對繫統運動的影響 383
8-3 相平面法 387
8-4 描述函數法 404
8-5 非線性控制的逆繫統方法 421
8-6 非線性控制繫統設計 425
習題 436
第九章 線性繫統的狀態空間分析與綜合 441
9-1 線性繫統的狀態空間描述 441
9-2 線性繫統的可控性與可觀測性 468
9-3 線性定常繫統的反饋結構及狀態觀測器 501
9-4 李雅普諾夫穩定性分析 515
9-5 控制繫統狀態空間設計 523
習題 538
第十章 動態繫統的控制方法 546
10-1 控制的一般概念 546
10-2 控制中的變分法 550
10-3 極小值原理及其應用 569
10-4 線性二次型問題的控制 590
10-5 控制繫統優化設計 603
習題 613
參考文獻 618
附錄A 傅裡葉變換和拉普拉斯變換 620
附錄B MATLAB 輔助分析與設計方法 637