控制工程基础(十三五普通高等教育规划教材)

朱孝勇、傅海军等编著的《控制工程基础(十三 五普通高等教育规划教材)》是“十三五”江苏省高 等学校重点教材。 本书较全面、系统地介绍了“控制工程基础”课 程的基本内容，并注重对基本理论、基本概念和基本 分析方法的阐述。内容包括绪论、线性控制系统的运 动方程及模型、线性系统的时域和频域分析方法、闭 环控制系统的稳定性分析、闭环控制系统的误差分析 、自动控制系统的校正、控制系统实例、拉普拉斯变 换、MATLAB在控制系统中的应用等。 全书内容丰富，层次分明，能满足理工科高等院 校相关专业的教学需要。教材内容理论联系实际，叙 述重点突出，说理深入浅出，文字简练流畅，易于自 学。重要知识点配有视频(可扫描二维码获取)，旨在 帮助学生加深对基本概念的理解和提高分析、综合问 题的能力。 本书可作为高等院校本科机械、电子、计算机、 通信、化工、仪器仪表、建筑环境、汽车等非自动化 类专业学生的“控制工程基础”课程教材，同时也可 作为自动控制专业经典控制理论课程的相应教材，也 可供从事控制工程的科技人员参考。

前言 第1章 绪论 1.1 自动控制理论的发展概述 1.2 控制系统工作原理 1.3 自动控制系统的类型 1.3.1 按信号流向划分 1.3.2 按输入信号的特征分类 1.3.3 按描述元件的动态方程分类 1.3.4 按信号的传递是否连续分类 1.3.5 按系统的参数是否随时间变化分类 1.4 自动控制系统的基本要求 1.4.1 稳定性 1.4.2 快速性 1.4.3 稳态性能 1.5 小结 1.6 习题 第2章 线性控制系统的运动方程及模型 2.1 控制系统的时域数学模型 2.1.1 线性系统微分方程的建立 2.1.2 线性系统的重要特征 2.1.3 非线性微分方程的线性化 2.1.4 运动的模态 2.2 控制系统的传递函数 2.2.1 传递函数的概念 2.2.2 关于传递函数的几点说明 2.2.3 典型环节及其传递函数 2.3 控制系统的结构图（框图） 2.3.1 结构图的组成和建立 2.3.2 结构图的等效变换和简化 2.3.3 典型闭环控制系统的结构图及其传递函数 2.4 信号流图 2.4.1 信号流图的概念 2.4.2 梅森公式 2.5 小结 2.6 习题 第3章 线性系统的时域和频域分析方法 3.1 线性系统的时域分析法 3.1.1 典型输入信号 3.1.2 线性系统的时域分析 3.1.3 二阶系统的瞬态性能指标 3.2 线性系统的根轨迹分析法 3.2.1 根轨迹的概念 3.2.2 幅值条件和相角条件 3.2.3 绘制根轨迹的基本法则 3.2.4 根轨迹法分析系统的性能 3.2.5 增加开环零极点对根轨迹的影响 3.2.6 增加开环偶极子对根轨迹的影响 3.3 线性系统的频域分析法 3.3.1 频率特性的基本概念 3.3.2 频率特性的图示方法 3.3.3 典型环节的频率特性 3.3.4 系统的开环频率特性 3.3.5 最小相位系统、非最小相位系统 3.4 小结 3.5 习题 第4章 闭环控制系统的稳定性分析 4.1 稳定性和劳斯判据 4.1.1 稳定性的基本概念 4.1.2 线性系统稳定的充要条件 4.1.3 劳斯稳定判据 4.1.4 劳斯判据的应用 4.2 辐角定理和奈奎斯特稳定判据 4.2.1 辐角定理 4.2.2 奈奎斯特稳定判据 4.2.3 奈奎斯特稳定判据的应用 4.3 伯德图的稳定性分析 4.4 基于频率特性的性能分析与优化 4.4.1 幅值裕度 4.4.2 相角裕度 4.4.3 利用开环频率特性分析系统性能 4.5 控制系统的闭环频率特性 4.5.1 用向量法求闭环频率特性 4.5.2 等M圆图和等N圆图 4.5.3 尼柯尔斯图 4.5.4 利用闭环幅频特性分析和估算系统的性能 4.6 小结 4.7 习题 第5章 闭环控制系统的误差分析 5.1 稳态误差分析 5.1.1 稳态误差的定义 5.1.2 控制系统的型别 5.1.3 给定输入作用下系统的稳态误差 5.1.4 扰动输入作用下系统的稳态误差 5.2 稳态误差与对数幅频特性曲线的关系 5.2.1 稳态位置误差系数的确定 5.2.2 稳态速度误差系数的确定 5.2.3 稳态加速度误差系数的确定 5.2.4 降低稳态误差的方法 5.3 小结 5.4 习题 第6章 自动控制系统的校正 6.1 控制系统校正的基本概念 6.1.1 校正方式 6.1.2 性能指标 6.1.3 设计方法 6.1.4 基本控制规律 6.2 串联校正装置及其特性 6.3 串联校正的设计 6.3.1 串联校正的频域法设计 6.3.2 串联校正的根轨迹法设计 6.3.3 串联校正的期望对数频率特性设计法 6.4 反馈校正的设计 6.4.1 反馈校正装置对系统特性的影响 6.4.2 反馈校正装置的设计方法 6.4.3 反馈校正的特点 6.5 复合控制校正 6.6 小结 6.7 习题 第7章 控制系统实例 7.1 直流电动机的控制 7.1.1 电枢控制 7.1.2 磁场控制 7.1.3 直流电动机的反馈控制 7.2 楼宇电梯的拖动控制系统 7.3 分体单冷空调自动控制系统 7.3.1 分体单冷空调的基本工作原理 7.3.2 分体单冷空调自动控制系统结构 7.4 锅炉设备的控制 7.4.1 汽包水位控制 7.4.2 蒸汽过热系统的控制 7.4.3 锅炉燃烧过程的控制 7.5 青霉素发酵过程MLS-SVM逆系统内模控制 7.6 液压控制系统 7.6.1 液压控制系统的建模过程 7.6.2 液压基本元件的数学描述 7.6.3 液压位置控制系统的建模 7.6.4 液压速度控制系统建模 附录 附录A 拉普拉斯变换 A.1 拉普拉斯变换的定义 A.2 拉普拉斯变换的基本性质 A.3 拉普拉斯反变换 附录B MATLAB在控制系统中的应用 B.1 用MATLAB建立传递函数模型 B.2 利用MALTAB进行时域分析 附录C 部分重要术语 附录D 部分习题答案 参考文献