控制工程基礎

第1章 緒論
1.1 系統(tǒng)與系統(tǒng)分析
1.2 系統(tǒng)建模
1.3 系統(tǒng)模型求解
1.4 自動控制系統(tǒng)的原理
1.4.1 控制系統(tǒng)類型
1.4.2 控制系統(tǒng)工作原理
1.5 自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
1.5.1 自動控制系統(tǒng)原理方框圖
1.5.2 有關概念
1.6 自動控制系統(tǒng)的特性
1.6.1 穩(wěn)定性
1.6.2 準確性
1.6.3 動態(tài)性
1.6.4 魯棒性
1.7 自動控制系統(tǒng)的分類與應用
1.7.1 開環(huán)控制系統(tǒng)
1.7.2 閉環(huán)控制系統(tǒng)
1.7.3 自動控制理論的應用
1.8 本書主要內(nèi)容
本章習題
第2章 拉普拉斯變換
2.1 概述
2.2 常見函數(shù)的拉氏變換
2.2.1 階躍函數(shù)
2.2.2 斜坡函數(shù)
2.2.3 脈沖函數(shù)
2.2.4 指數(shù)函數(shù)
2.2.5 三角函數(shù)
2.2.6 冪函數(shù)
2.2.7 小結(jié)
2.3 拉氏變換的性質(zhì)
2.3.1 常數(shù)性質(zhì)
2.3.2 疊加定理
2.3.3 微分定理
2.3.4 積分定理
2.3.5 初值定理
2.3.6 終值定理
2.3.7 時域位移定理
2.3.8 復域位移定理
2.3.9 部分分式法
2.4 拉氏逆變換
2.4.1 不同的實數(shù)極點
2.4.2 相同的實數(shù)極點
2.4.3 共軛的復數(shù)極點
本章習題
第3章 機械平移系統(tǒng)的動態(tài)特性與建模
3.1 概述
3.1.1 數(shù)學模型的含義
3.1.2 數(shù)學模型的種類
3.2 數(shù)學模型中的變量
3.3 基于變量描述的元素
3.3.1 質(zhì)量
3.3.2 阻尼
3.3.3 彈簧
3.4 機械平移系統(tǒng)物理定律
3.4.1 達朗貝爾原理
3.4.2 牛頓第三定律
3.5 機械平移系統(tǒng)建模
3.5.1 受力分析圖
3.5.2 元素并聯(lián)
3.5.3 元素串聯(lián)
本章習題
第4章 電氣系統(tǒng)的動態(tài)特性與建模
4.1 基于變量描述的元素
4.1.1 電阻
4.1.2 電容
4.1.3 電感
4.2 電氣系統(tǒng)物理定律
4.2.1 基爾霍夫電壓定律
4.2.2 基爾霍夫電流定律
4.2.3 結(jié)點分析法
4.3 電氣系統(tǒng)建模
4.4 系統(tǒng)相似性
本章習題
第5章 控制系統(tǒng)的基本原理
5.1 概述
5.2 傳遞函數(shù)
5.2.1 傳遞函數(shù)定義
5.2.2 傳遞函數(shù)性質(zhì)
5.2.3 傳遞函數(shù)的有理分式形式
5.2.4 串聯(lián)元件的傳遞函數(shù)
5.2.5 并聯(lián)元件的傳遞函數(shù)
5.3 典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)
5.3.1 比例環(huán)節(jié)
5.3.2 積分環(huán)節(jié)
5.3.3 慣性環(huán)節(jié)
5.3.4 微分環(huán)節(jié)
5.3.5 振蕩環(huán)節(jié)
5.4 傳遞函數(shù)方框圖的化簡
5.4.1 加法點和分支點
5.4.2 若干重要概念
5.4.3 加法點的移動
5.4.4 分支點的移動
5.4.5 反饋回路的化簡
5.4.6 多輸入情況
5.5 傳遞函數(shù)方框圖的繪制
5.6 信號流程圖
5.6.1 繪制信號流程圖
5.6.2 梅森公式
本章習題
第6章 時間響應分析
6.1 概述
6.2 一階系統(tǒng)的時間響應
6.2.1 單位階躍響應
6.2.2 單位斜坡響應
6.2.3 單位脈沖響應
6.3 二階系統(tǒng)的時間響應
6.3.1 無阻尼情況
6.3.2 欠阻尼情況
6.3.3 臨界阻尼情況
6.3.4 過阻尼情況
6.4 高階系統(tǒng)的近似時間響應
6.4.1 極點和零點
6.4.2 主導極點
6.4.3 閉環(huán)主導極點
6.5 時間響應性能指標
6.5.1 一階系統(tǒng)的性能指標
6.5.2 二階系統(tǒng)的性能指標
本章習題
第7章 頻率響應分析
7.1 概述
7.2 頻率特性的圖形表示
7.2.1 奈奎斯特圖
7.2.2 典型環(huán)節(jié)的奈奎斯特圖
7.2.3 伯德圖
7.2.4 典型環(huán)節(jié)的伯德圖
7.3 開環(huán)伯德圖
7.4 最小相位系統(tǒng)
7.5 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)
7.5.1 判據(jù)的使用
7.5.2 穩(wěn)定裕度
本章習題
第8章 穩(wěn)定性分析
8.1 概述
8.2 系統(tǒng)穩(wěn)定的條件
8.3 勞斯穩(wěn)定判據(jù)
8.3.1 勞斯穩(wěn)定判據(jù)的前提條件
8.3.2 勞斯穩(wěn)定判據(jù)的充要條件
8.3.3 閉環(huán)相對穩(wěn)定性
8.3.4 勞斯穩(wěn)定判據(jù)的特例
本章習題
第9章 誤差分析與計算
9.1 有關概念
9.1.1 偏差
9.1.2 穩(wěn)態(tài)偏差
9.1.3 期望輸出
9.1.4 誤差
9.1.5 穩(wěn)態(tài)誤差
9.2 靜態(tài)誤差系數(shù)
9.2.1 影響穩(wěn)態(tài)誤差的兩個因素
9.2.2 基于靜態(tài)誤差系數(shù)的穩(wěn)態(tài)誤差計算
9.3 穩(wěn)態(tài)偏差計算
9.3.1 輸入信號引起的穩(wěn)態(tài)偏差
9.3.2 干擾信號引起的穩(wěn)態(tài)偏差
9.3.3 總的穩(wěn)態(tài)偏差
9.4 穩(wěn)態(tài)誤差計算
9.5 減小穩(wěn)態(tài)誤差的方法
9.5.1 提高開環(huán)增益
9.5.2 增加系統(tǒng)類型
9.5.3 前饋控制
9.5.4 復合控制
本章習題
第10章 根軌跡分析法
10.1 基本概念
10.1.1 根軌跡定義
10.1.2 根軌跡與系統(tǒng)性能
10.1.3 閉環(huán)零極點與開環(huán)零極點之間的關系
10.1.4 根軌跡方程
10.2 繪制根軌跡的基本規(guī)則
10.2.1 根軌跡的起點與終點
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