自动控制原理

《自动控制原理》的主要内容为经典控制理论部分，包括绪论，线性系统的数学模型，线性系统的时域分析，线性系统的根轨迹分析，线性系统的频域分析等5章内容。第1章绪论包括自动控制原理的基本概念和发展历史；自动控制系统的基本控制方式，基本类型，性能要求以及常用的分析和设计工具介绍。第2章线性系统的数学模型包括典型系统的微分方程建立，基于拉普拉斯变换获得典型系统的传递函数的建立，以及系统结构图、信号流图等求解系统传递函数的方法，基于实际工程抽象的模型求解其相应的传递函数，以及实际非线性系统转化为线性系统的分析，最后基于现代建模工具Matlab/Simulink介绍了传递函数的输入、变换和模型应用。第3章线性系统的时域分析包括典型信号以及系统性能指标，系统响应与输入信号之间的关系，高阶系统的时域响应与主导极点，介绍了系统稳定性的概念以及判断系统稳定性的方法，系统稳态误差计算与扰动误差计算，以及利用MATLAB对系统进行时域分析的方法。第4章线性系统的根轨迹分析包括根轨迹的基本概念，绘制根轨迹的基本规则，参量根轨迹的绘制，根轨迹在系统性能分析中的应用以及MATLAB在绘制根轨迹中的应用，最后基于MATLAB进行了连续系统设计。第5章线性系统的频率分析包括频率特性基本概念的介绍，典型环节频率特性的说明及绘制，系统开环频率特性的绘制，基于频率特性分析系统稳定性的方法，这部分包括奈奎斯特稳定性判据，对数判据以及系统相对稳定性的分析，基于频率特性分析系统的性能指标，包括稳态特性和动态特性，最后结合现代建模工具Matlab/Simulink软件分别绘制系统的伯德图，奈奎斯特图以及计算系统稳定裕量。

2012年加拿大西安大略大学博士毕业后，一直在西安交通大学核科学与技术学院从事核反应堆控制方向的教学与科研工作。2012年11月指2017年3月，为讲师，2017年4月至今为副教授。从2014年开始主讲《自动控制原理》、《核反应堆控制》、《核工程概论（全英文）》等本科生课程，授课476课时；《核动力系统建模与仿真》、《核电厂人因工程学》、《Control system design for nuclear power plants》等研究生课程，授课463课时。工作以来，主持国家自然科学基金3项，国家重点研发子课题项目2项，中国博士后基金项目1项，归国留学人才项目1项，横向课题20余项，科研到款近2000万，发表学术论文40余篇，其中SCI文章十余篇。

第l章 绪论 1.1 自动控制的基本概念、发展及基本组成 1.1.1 自动控制的定义与发展 1.1.2 自动控制系统的基本组成 1.2 自动控制系统的基本控制方式 1.2.1 开环控制系统 1.2.2 闭环控制系统 1.2.3 复合控制系统 1.3 自动控制系统的基本类型 1.3.1 信号的传递路径(开环控制系统、闭环控制系统) 1.3.2 输入信号的特征(恒值调节系统、随动控制系统) 1.3.3 数学模型的输入输出特性(线性系统、非线性系统) 1.3.4 信号与时间的关系(连续控制系统、离散控制系统) 1.3.5 输入输出数量(SIS()系统、MIMO系统) 1.4 自动控制系统的性能要求 1.5 自动控制系统的分析与设计工具(MATLAB) 1.6 关键术语概念 1.7 习题 第2章 线性系统的数学模型 2.1 微分方程模型 2.2 拉普拉斯变换 2.2.1 拉普拉斯变换的定义 2.2.2 拉普拉斯变换的性质 2.2.3 利用部分分式法进行拉普拉斯反变换 2.3 典型环节的传递函数 2.3.1 传递函数 2.3.2 一些典型环节的传递函数 2.4 线性系统方框图 2.4.1 线性系统方框图的组成 2.4.2 方框图的变换和简化 2.4.3 等效变换 2.5 线性系统的信号流图 2.5.1 信号流图的定义和性质 2.5.2 信号流图的绘制 2.5.3 梅森增益公式 2.6 线性控制系统数学模型的建立 2.7 非线性模型的线性化 2.8 MATLAB的应用 2.8.1 系统传递函数的输入 2.8.2 系统零极点传递函数的输入 2.8.3 传递函数的互换 2.8.4 系统方框图模型的表示与传递函数的求取 2.8.5 传递函数零极点的求取 2.8.6 MATLAB实现函数的拉普拉斯变换与反变换 2.8.7 Simulink建模方法 2.9 小结 2.10 关键术语概念 2.11 习题 第3章 线性系统的时域分析 3.1 典型试验信号与系统性能指标