工程控制原理 （经典部分）

本书较全面地介绍了工程控制系统一般性原理与方法，旨在强化“建模、分析、设计、实现”这一完整的工程逻辑链的训练，提升解决复杂工程问题的能力。本书分为6章：第1章为引论，以日常实例与简明推导阐述反馈调节原理，引出新颖的控制思维方式；第2章为数学模型，阐述微分方程建模的基本原理，给出数学建模的一般步骤；第3章为时域分析法，重点解决“不求响应，只根据模型参数分析系统性能”这一科学问题；第4章为频域分析法，实现用开环稳态信息分析闭环瞬态性能；第5章为控制器设计，深化工程限制因素的影响；第6章为控制系统的主要实现形式——计算机控制与离散系统。 本书每章均有配套的习题，习题的内容注重知识点的消化，通过引入更多工程化内容，引导学生将理论与工程结合，切实理解原理知识。 本书可作为普通高等院校电气工程、自动化等专业以及其他相关专业的教材，也可作为从事自动控制的各专业工程技术人员的参考书。 本书配有以下教学资源：授课课件、讲课视频、教学大纲、自测题和答案等，欢迎选用本书作教材的教师登录www.cmpedu.com注册下载，或发邮件至jinacmp@163.com索取。

前言 第1章引论 1.1控制系统及其变量 1.1.1被控量与控制量 1.1.2变量选择实例 1.2控制问题的常规求解与局限 1.2.1问题描述与求解 1.2.2常规“逆函数”求解的 局限性 1.3反馈调节原理 1.3.1系统架构与工作原理 1.3.2反馈调节的优缺点 1.4控制理论与技术发展概况 1.4.1经典控制理论 1.4.2现代控制理论 本章小结 习题 第2章数学模型 2.1代数方程与静态模型 2.1.1系统与模型 2.1.2静态模型 2.2微分方程与动态模型 2.2.1动态模型 2.2.2建模实例 2.3传递函数与框图 2.3.1拉氏变换与传递函数 2.3.2框图与化简 2.3.3典型系统结构 本章小结 习题 第3章时域分析法 3.1系统响应与时域性能指标 3.1.1系统响应的通用解法 3.1.2时域性能指标 3.2系统基本性能 3.2.1极点与系统稳定性 3.2.2系统稳态误差 3.3系统扩展性能 3.3.1低阶系统的扩展性能 3.3.2高阶系统的扩展性能与降阶 等效分析 3.4开环零极点与闭环根轨迹 3.4.1根轨迹的绘制 3.4.2基于根轨迹的降阶等效与 性能分析 本章小结 习题 第4章频域分析法 4.1正弦响应与频率特性 4.1.1频率特性及其表示 4.1.2频域分析的优点 4.2开环系统的频率特性 4.2.1典型环节的频率特性 4.2.2开环频率特性曲线的绘制 4.3基于开环频率特性的系统 性能分析 4.3.1频域上的系统基本性能 4.3.2频域上的系统扩展性能 4.4闭环频域指标与分析 4.4.1闭环频域指标 4.4.2闭环频域特性分析 本章小结 习题 第5章控制器设计 5.1控制问题与比例控制器 5.1.1控制问题描述 5.1.2比例控制器的设计 5.2比例控制器的校正 5.2.1校正原理 5.2.2校正实例 5.3PID控制器 5.3.1PID控制原理 5.3.2PID参数设计 5.4前馈补偿器 5.4.1扰动前馈补偿器 5.4.2给定前馈补偿器 5.4.3史密斯预估补偿器 5.5双回路控制系统 5.5.1双回路控制系统的组成与 原理 5.5.2双回路控制的应用实例 5.6控制器设计的扩展问题 5.6.1考虑传感器的控制系统 设计 5.6.2考虑非线性环节的理论 分析 本章小结 习题 第6章计算机控制与离散系统 6.1离散信号基本理论 6.1.1信号采样与恢复 6.1.2z变换理论 6.2连续系统的计算机控制 6.2.1计算机控制实现原理 6.2.2经典计算机控制系统 6.3离散系统的分析与设计 6.3.1离散系统的数学模型 6.3.2离散系统的性能分析 6.3.3离散系统的设计 本章小结 习题 结束语 参考文献