自动控制原理(第2版)(高等学校自动化专业系列教材)

本书阐述了经典控制理 论的基本概念、原理和自动 控制系统的各种分析方法， 主要内容包括线性连续系统 与离散系统的时域和频域理 论，如系统的动态性能、静 态性能、稳定性的分析和各 种设计方法的运用等。 本书从基本概念、基本 分析方法入手，结合生产和 生活中的实例，以时域分析 方法为主线，时域分析和频 域分析并进，在严谨的数学 推导的基础上，利用直观的 物理概念，引出系统参数与 系统指标之间的内在联系。 本书既可以作为高等学 校自动化、仪表、电气传动 、计算机、机械、化工、航 天航空等相关专业的教材， 也可供有关工程技术人员再 学习时参考。

王建辉，女，工学博士，东北大学教授、博士生导师，1957年生于辽宁。宝钢教育奖获得者，辽宁省教学名师，沈阳市优秀教师。国家级教学团队“自动化专业主干课教学团队”、国家精品课“自动控制原理”课程团队负责人，1982年东北工学院（今东北大学）自动控制系自动化专业毕业后留校任教，先后任自动控制教研室副主任、自动控制系副主任、自动化研究所副所长。主要研究方向为复杂控制系统的建模与控制、网络环境下先进控制技术及其在工业中的应用，智能控制理论及其应用等。获省部级科技进步奖4项、教育教学成果奖10余项，主持和参加国家级省部级自然科学基金等纵向科研课题10余项、各类教改课题项目10余项。发表有关论文100余篇。编著《自动控制原理》《自动控制原理习题详解》《控制系统计算机仿真与辅助设计》《自动控制原理综合实验教程》。

第1章 自动控制系统的基本概念 1.1 开环控制系统与闭环控制系统 1.2 闭环控制系统的组成和基本环节 1.3 自动控制系统的类型 1.3.1 线性系统和非线性系统 1.3.2 连续系统和离散系统 1.3.3 恒值系统、随动系统和程序控制系统 1.4 自动控制系统的性能指标 1.4.1 稳定性 1.4.2 稳态性能指标 1.4.3 暂态性能指标 小结 思考题与习题 第2章 自动控制系统的数学模型 2.1 微分方程式的编写 2.1.1 机械系统 2.1.2 电气系统 2.1.3 液压系统 2.1.4 热工系统 2.2 非线性数学模型的线性化 2.3 传递函数 2.3.1 传递函数的定义 2.3.2 典型环节的传递函数及暂态特性 2.4 系统动态结构图 2.5 系统传递函数和结构图的等效变换 2.5.1 典型连接的等效传递函数 2.5.2 相加点及分支点的变位运算 2.5.3 系统开环传递函数 2.5.4 系统闭环传递函数 2.5.5 系统对给定作用和扰动作用的传递函数 2.6 信号流图 2.6.1 信号流图中的术语 2.6.2 信号流图的绘制 2.6.3 信号流图的基本简化法则 2.6.4 梅逊增益公式 2.7 用MATLAB求解线性微分方程和化简系统方框图 2.7.1 MATLAB中数学模型的表示 2.7.2 用MATLAB求解线性微分方程 2.7.3 MATLAB在系统方框图化简中的应用 小结 思考题与习题 第3章 自动控制系统的时域分析 3.1 自动控制系统的时域指标 3.1.1 对控制性能的要求 3.1.2 自动控制系统的典型输入信号 3.2 一阶系统的阶跃响应 3.2.1 一阶系统的数学模型 3.2.2 一阶系统的单位阶跃响应 3.3 二阶系统的阶跃响应 3.3.1 典型二阶系统的动态特性