控制工程基础/何琳琳 21世纪高等学校规划教材--聚文网

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编辑推荐

《控制工程基础》是21世纪高等学校规划教材之一。

内容简介

《控制工程基础》为21世纪高等学校规划教材。全书共分为7章，主要内容包括自动控制概论、控制系统的数学模型、时域分析法、根轨迹法、频域分析法、自动控制系统的校正和离散控制系统。《控制工程基础》针对本科院校非控制专业的少学时课程教学需要编写，力求内容简明扼要，通俗易懂，便于教学和自学。《控制工程基础》主要作为普通高等院校工学本科非控制类专业以及高职高专自动化类专业的自动控制原理课程教材，也可供从事自动化技术的工程人员学习参考。

前言
第1章概述
1.1 控制系统简介
1.2 自动控制系统的工作原理及组成
1.3 自动控制系统的类型
1.4 对控制系统的基本要求和研究内容
本章小结
习题

第2章控制系统的数学模型
2.1 控制系统的微分方程及其线性化
2.2 用拉普拉斯变换法求解微分方程
2.3 传递函数
2.4 方框图
2.5 信号流图
2.6 MATLAB在数学模型中的应用
本章小结
习题

第3章时域分析法
3.1 控制系统的时域性能指标
3.2 一阶系统的时域分析
3.3 二阶系统时域分析
3.4 高阶系统的时域分析
3.5 线性定常系统的稳定性和稳定判据
3.6 控制系统的稳态误差
3.7 MATLAB和SIMUUNK时域分析
本章小结
习题

第4章根轨迹法
4.1 根轨迹的基本概念
4.2 绘制根轨迹的基本法则
4.3 广义根轨迹和零度根轨迹
4.4 用根轨迹法分析系统性能
4.5 应用MATLAB绘制根轨迹
本章小结
习题

第5章频域分析法
5.1 频率特性
5.2 频率特性的几何表示方法
5.3 控制系统的对数频率特性图
5.4 控制系统的极坐标图
5.5 频域稳定判据及相对稳定性分析
5.6 利用频率特性分析系统的性能
本章小结
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
6.2 频域法串联校正
6.3 根轨迹法串联校正
6.4 反馈校正
6.5 复合校正
6.6 应用MATI。AB进行系统校正设计
本章小结
习题

第7章离散控制系统
7.1 离散控制系统的基本概念
7.2 信号的采样和采样定理
7.3 信号复现与零阶保持器
7.4 Z变换和Z反变换
7.5 离散系统的数学模型
7.6 线性离散系统的稳定性
7.7 线性离散系统的稳态误差
7.8 线性离散系统动态性能分析
本章小结
习题
部分习题答案
参考文献

摘要

    上所述，总结出列写元件微分方程式的步骤如下：
    （1）分析元件的工作原理及其在控制系统中的作用，确定其输人量、输出量和中间变量；
    （2）根据元件工作中所遵循的物理、化学（或其他）规律，列写相应的微分方程；
    （3）消去中间变量，得到输出量与输入量之间关系的微分方程，也就是数学模型；
    （4）整理微分方程式，将与输出量有关的各项放在方程的左边，与输出入量有关的各项放在方程的右边，把各导数项按降幂排列。
    建立控制系统的微分方程时，一般先由系统原理线路图画出系统框图，然后再分别列写组成系统各元件的微分方程。列写系统各元件的微分方程时，一是应注意信号传送的单向性，即前一个元件的输出是后一个元件的输入，一级一级地单向传送；二是应注意前后连接的两元件中，后级对前级的负载效应。
    2.1.2 非线性微分方程的线性化
    用线性微分方程描述的元件或系统，称为线性元件或线性系统。线性系统的重要性质是可以应用叠加原理。即对线性系统，当有两个或多个外作用同时施加于系统时，所产生的总输出等于各个外作用单独作用时分别产生的输出之和，当外作用的数值增大若干倍时，其输出响应也增大同样倍数。从而可大大简化分析与设计的过程。
    非线性问题在建立控制系统数学模型时会常常遇到。严格地说，实际物理元件或系统都存在不同程度的非线性。在前面推导系统的微分方程时，由于假定它们都是线性的，所以得到以线性微分方程描述的系统模型。由于控制理论中的线性系统理论已经**成熟，非线性系统理论还很不完善，难以求得各类非线性系统的普遍规律。因此在理论研究时，考虑到工程实际特点，在允许的范围内，一定条件下对所研究的系统进行线性化处理，然后再用线性系统理论进行分析，从而使问题得到简化。当非线性因素对系统影响较小时，一般可直接将系统看作线性系统处理。

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