第1章 緒論 1.1 引言 1.1.1 自動控製理論概述 1.1.2 自動控製的發展曆史及現狀 1.1.3 自動控製的基本方法 1.1.4 控製係統的分類 1.1.5 控製係統的研究內容和方法 1.1.6 對控製係統的基本要求 習題第2章 控製係統的數學模型 2.1 列寫係統的微分方程 2.1.1 機械係統 2.1.2 電路係統 2.1.3 機電係統 2.1.4 非綫性方程的綫性化 2.2 傳遞函數 2.2.1 傳遞函數的概念 2.2.2 傳遞函數的定義 2.2.3 傳遞函數的性質 2.2.4 傳遞函數的求法 2.3 係統的動態結構圖 2.3.1 動態結構圖 2.3.2 動態結構圖的繪製 2.3.3 動態結構圖的基本連接方式 2.4 動態結構圖的等效變換 2.4.1 相加點的移動 2.4.2 分支點的移動 2.5 信號流圖與梅遜公式 2.5.1 信號流圖的組成 2.5.2 信號流圖的繪製 2.5.3 梅遜(S.J.Mason)公式 2.6 係統的傳遞函數 2.6.1 閉環控製係統的開環傳遞函數 2.6.2 給定輸入信號r(f)作用下的閉環傳遞函數 2.6.3 擾動信號n(f)作用F的閉環傳遞函數 2.6.4 係統的總輸齣 2.6.5 閉環係統的誤差傳遞函數 習題第3章 時域分析法 3.1 係統性能指標及動態性能分析 3.1.1 典型輸入信號和時域性能指標 3.1.2 控製係統的性能指標 3.2 一階係統的時域分析 3.2.1 一階係統的單位階躍響應 3.2.2 一階係統的單位斜坡響應 3.2.3 一階係統的單位脈衝響應 3.3 二階係統的時域分析 3.3.1 二階係統的單位階躍響應 3.3.2 二階係統的性能指標 3.3.3 改善二階係統性能的措施 3.4 高階係統的時域分析 3.5 控製係統的穩定性分析 3.5.1 係統穩定的充分與必要條件 3.5.2 勞斯(Routh)穩定判據 3.5.3 兩種特殊情況 3.5.4 勞斯穩定判據在控製係統中的應用 3.6 控製係統的穩態誤差分析 3.6.1 給定信號作用下的穩態誤差及誤差係數 3.6.2 擾動信號作用下的穩態誤差 3.6.3 改善係統穩態精度的方法 習題第4章 根軌跡法 4.1 根軌跡的基本概念 4.1.1 基本概念 4.1.2 概軌跡的特點 4.1.3 根軌跡方程 4.1.4 根軌跡方程的應用 4.2 繪製根軌跡的一般規則 4.2.1 根軌跡的分支數 4.2.2 根軌跡的連續性與對稱性 4.2.3 根軌跡的起點與終點 4.2.4 根軌跡的漸近綫 4.2.5 實軸上的根軌跡 4.2.6 根軌跡的分離點和會閤點 4.2.7 齣射角與入射角 4.2.8 根軌跡與虛軸的交點 4.2.9 閉環極點的和與積 4.2.10 開環增益K*的求取 4.3 控製係統根軌跡分析 4.3.1 閉環零、極點與係統的階躍響應 4.3.2 利用主導極點估算係統的性能指標 4.3.3 通過改造根軌跡改善係統的品質 4.4 廣義根軌跡 4.4.1 參數根軌跡 4.4.2 零度根軌跡 習題第5章 頻域分析法 5.1 頻率特性 5.1.1 頻率特性的概念 5.1.2 頻率特性的圖示方法 5.2 典型環節的頻率特性 5.2.1 比例(放大)環節 5.2.2 積分環節 5.2.3 微分環節 5.2.4 慣性環節 5.2.5 一階微分環節 5.2.6 振蕩環節 5.3 係統開環頻率特性圖的繪製 5.3.1 係統開環頻率特性函數極坐標圖的繪製 5.3.2 係統開環對數頻率特性圖的繪製 5.3.3 根據頻率特性確定傳遞函數 5.4 穩定判據 5.4.1 係統開環特徵式和閉環特徵式的關係 5.4.2 奈奎斯特穩定判據 5.4.3 對數頻率穩定判據 5.4.4 穩定裕度 5.5 開環頻率特性與時域指標的關係 習題第6章 係統的校正方法 6.1 校正的基本概念 6.1.1 性能指標 6.1.2 校正係統的結構 6.2 串聯校正裝置的結構、特性和功能 6.2.1 超前校正裝置 6.2.2 滯後校正裝置 6.2.3 滯後一超前校正裝置 6.3 串聯校正的頻率響應設計法 6.3.1 串聯超前校正 6.3.2 串聯滯後校正 6.3.3 串聯滯後超前校正 6.4 幾種基本的控製規律 6.4.1 比例控製(P控製) 6.4.2 比例+微分控製(PD控製) 6.4.3 比例+積分控製(PI控製) 6.4.4 比例+積分+微分控製(PID控製) 習題第7章 綫性離散係統的分析與綜閤 7.1 采樣過程 7.2 采樣周期的選擇 7.2.1 采樣定理 7.2.2 采樣周期的選取 7.3 信號保持 7.3.1 零階保持器 7.3.2 一階保持器 7.4 Z變換 7.4.1 Z變換 7.4.2 Z變換的基本定理 7.4.3 Z反變換 7.5 脈衝傳遞函數 7.5.1 綫性數字控製係統的開環脈衝傳遞函數 7.5.2 綫性數字控製係統的閉環脈衝傳遞函數 7.6 穩定性分析 7.6.1 s平麵與z平麵的映射關係 7.6.2 綫性數字控製係統穩定的充要條件 7.6.3 勞斯(Routh)穩定判據 7.7 綫性數字控製係統的時域分析 7.7.1 綫性數字控製係統的響應過程 7.7.2 綫性數字控製係統的穩定誤差 習題第8章 狀態空間分析方法 8.1 狀態空間的基本概念 8.1.1 狀態、狀態變量、狀態嚮量和狀態空間 8.1.2 狀態方程和輸齣方程 8.2 係統的狀態空問錶達式 8.2.1 由高階微分方程式導齣係統的狀態空間錶達式 8.2.2 由傳遞函數導齣狀態空間錶達式 8.3 傳遞矩陣、特性方程和綫性變換 8.3.1 傳遞矩陣的概念 8.3.2 特徵方程和特徵值 8.3.3 狀態變量的非惟一性 8.3.4 係統特徵值的不變性及係統的不變量 8.3.5 矩陣的對角綫化一—相似變換 8.4 綫性離散係統的狀態空間錶達式 8.4.1 從高階差分方程導齣離散狀態空間錶達式 8.4.2 從脈衝傳遞函數導齣離散狀態空間錶達式 8.4.3 連續狀態方程的離散化 8.5 狀態方程的求解及狀態轉移矩陣 8.5.1 連續綫性定常係統狀態方程的齊次解 8.5.2 狀態轉移矩陣 8.5.3 連續綫性定常係統狀態方程的非齊次解 8.5.4 綫性離散係統狀態方程的求解 8.6 綫性係統的可控性和可觀性 8.6.1 狀態可控性 8.6.2 輸齣完全可控的條件 8.6.3 狀態可觀測性 8.6.4 對偶原理 8.6.5 可控性、可觀測性與傳遞函數的關係 8.7 控製係統的狀態空間綜閤法 8.7.1 狀態反饋和極點的任意配置 8.7.2 狀態觀測器 8.7.3 解耦控製係統 習題附錄A 拉普拉斯變換附錄B 常見函數拉普拉斯變換對照錶參考文獻
· · · · · · (收起)