控製理論CAI教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載2025

前言第一章 概論 1.1 控製理論發展綜述 1.2 自動控製係統的結構 1.2.1 開環控製係統 1.2.2 閉環控製係統 1.3 反饋控製係統的組成和術語 1.4 自動控製係統分類 1.4.1 綫性控製係統和非綫性控製係統 1.4.2 恒值控製係統和隨動係統 1.4.3 連續控製係統和離散控製係統 1.5 對控製係統的性能要求和本課程的任務 1.5.1 對控製係統性能的要求 1.5.2 本課程的基本內容和要求 習題第二章 控製係統的數學模型 2.1 拉普拉斯變換 2.1.1 拉普拉斯變換的定義和存在定理 2.1.2 幾種典型函數的拉氏變換 2.1.3 拉普拉斯變換的性質 2.1.4 有理分式函數的拉普拉斯反變換 2.1.5 用拉普拉斯變換求解微分方程 2.2 係統輸入-輸齣的傳遞函數描述 2.3 典型環節傳遞函數的數學模型 2.3.1 比例環節 2.3.2 一階環節 2.3.3 積分和微分環節 2.3.4 二階環節 2.3.5 時滯環節 2.4 用方塊圖錶示的模型 2.5 信號流程圖與梅森公式 2.6 狀態空間模型簡介 2.6.1 狀態、狀態變量及狀態空間方程 2.6.2 綫性定常控製係統的狀態方程描述 2.6.3 綫性定常係統狀態空間錶達式的結構圖和信號流程圖 2.6.4 傳遞函數與狀態空間方程之間關係 2.7 數學模型的MATLAB描述 2.7.1 連續係統數學模型的MATLAB錶示 2.7.2 離散係統數學模型的MATLAB錶示 2.7.3 控製係統的建模 2.7.4 Simulink建模方法——復雜係統的模型處理方法 小結 習趑第三章 控製係統的時域分析法 3.1 綫性係統的穩定性 3.1.1 穩定性的基本概念 3.1.2 綫性係統的穩定性 3.1.3 綫性係統穩定的充分必要條件 3.1.4 勞斯-赫爾維茨穩定判據 3.2 綫性係統穩定性的MATLAB判定方法 3.3 控製係統的靜態誤差 3.3.1 典型輸入信號 3.3.2 靜態誤差和誤差傳遞函數 3.3.3 靜態誤差係數 3.3.4 動態誤差 3.4 控製係統的暫態響應性能指標 3.5 一階係統暫態響應 3.5.1 一階係統的單位階躍響應 3.5.2 一階係統的單位脈衝響應 3.5.3 綫性定常係統的重要特性 3.6 二階係統的暫態響應 3.6.1 二階係統的單位階躍響應 3.6.2 二階係統的暫態響應指標 3.6.3 二階係統的脈衝響應 3.7 高階係統的暫態響應 3.8 用MATLAB進行暫態響應分析 3.8.1 綫性係統的MATLAB錶示 3.8.2 傳遞函數係統單位階躍響應的求法 3.8.3 脈衝響應 3.8.4 求脈衝響應的另一種方法 3.8.5 斜坡響應 3.8.6 係統時域響應的直接求取 小結 習題第四章 根軌跡法 4.1 根軌跡圖 4.2 繪製根軌跡的數學依據及其性質 4.2.1 開環傳遞函數的兩種錶達式 4.2.2 閉環特徵方程的幾種錶達形式 4.2.3 繪製根軌跡的數學依據 4.3 繪製根軌跡的一般規則 4.3.1 繪製根軌跡規則的闡述 4.3.2 繪製根軌跡規則的列錶 4.4 例題 4.5 參數根軌跡和多迴路係統的根軌跡 4.5.1 參數根軌跡 4.5.2 多迴路係統的根軌跡 4.6 正反饋迴路和非最小相位係統根軌跡 4.6.1 正反饋迴路根軌跡 4.6.2 非最小相位係統之根軌跡 小結 習題第五章 頻率響應法 5.1 頻率特性 5.1.1 由傳遞函數求係統的頻率響應 5.1.2 由實驗方法求頻率特性 5.1.3 頻率特性的基本概念 5.2 極坐標圖 5.2.1 典型環節的奈奎斯特麯綫 5.2.2 開環係統的奈奎斯特圖 5.3 對數坐標圖 5.3.1 典型環節的伯德圖 5.3.2 開環係統的伯德圖 5.3.3 最小相位係統與非最小相位係統 5.3.4 係統開環對數幅頻特性與閉環穩態誤差的關係 5.4 奈奎斯特穩定判據 5.4.1 輻角原理 5.4.2 奈奎斯特穩定判據 5.4.3 奈奎斯特穩定性判據的進一步說明 5.5 相對穩定性分析 5.5.1 用奈奎斯特圖錶示相位裕量和幅值裕量 5.5.2 用伯德圖錶示相位裕量和幅值裕量 5.5.3 對數幅頻特性中頻段與係統動態性能的關係 5.6 頻域性能指標與時域性能指標間的關係 5.6.1 開環頻率特性中相位裕量與時域性能指標的關係 5.6.2 閉環頻率特性及其特徵量 5.6.3 閉環頻域特性與時域響應性能指標的關係 小結 習題第六章 自動控製係統的設計 6.1 控製係統設計的基本思路 6.2 串聯校正裝置的結構與特性 6.2.1 超前校正 6.2.2 滯後校正 6.2.3 滯後一超前校正 6.3 基於頻率法的串聯校正設計 6.3.1 超前校正 6.3.2 滯後校正 6.3.3 滯後一超前校正 6.3.4 基於頻率法的MATLAB串聯校正設計 6.4 基於根軌跡的串聯校正設計 6.4.1 超前校正 6.4.2 滯後校正 6.4.3 滯屍曠超前校正 6.4.4 基於根軌跡的串聯校正MATLAB設計 6.5 PID校正 6.5.1 PII)控製器工作原理 6.5.2 Ziegler-Nichols整定公式 6.6 控製器的極點配置方法 小結 習題第七章 離散係統分析 7.1 離散係統引論 7.2 連續信號的采樣與復現 7.2.1 采樣過程及其數學描述 7.2.2 保持器 7.2.3 采樣定理 7.3 z變換 7.3.1 z變換的定義 7.3.2 z變換性質 7.3.3 z變換方法 7.4 z反變換 7.5 脈衝傳遞函數 7.5.1 脈衝傳遞函數的基本概念 7.5.2 串聯環節的開環脈衝傳遞函數 7.5.3 閉環係統的脈衝傳遞函數 7.6 求離散係統的時域響應 7.7 離散係統的穩定性分析 7.7.1 離散係統穩定條件 7.7.2 離散係統的勞斯穩定判據 7.8 離散係統的頻率特性分析 7.9 采樣係統的穩態誤差分析 7.10 采樣控製係統的綜閤 7.10.1 采用連續係統的相似校正方法 7.10.2 串聯數字校正裝置的校正方法 7.10.3 最少拍采樣控製係統的校正 小結 習題第八章 非綫性係統分析 8.1 非綫性係統概述 8.1.1 非綫性係統數學模型 8.1.2 非綫性係統與綫性係統的比較 8.1.3 非綫性係統研究方法 8.1.4 典型非綫性環節的輸入、輸齣特性 8.2 小範圍綫性近似法 8.3 相平麵的概念及相軌跡作圖方法 8.3.1 相平麵基本概念 8.3.2 相軌跡作圖方法 8.4 非綫性控製係統相平麵分析 8.5 非綫性環節的描述函數 8.5.1 描述函數的基本概念 8.5.2 典型非綫性環節的描述函數 8.6 非綫性控製係統的描述函數分析 8.6.1 非綫性係統的穩定性判據 8.6.2 自持振蕩幅值與頻率的確定 8.6.3 含典型非綫性環節的控製係統分析 小結 習題第九章 MATLAB語言簡介 9.1 係統仿真 9.2 MATLAB集成環境的組成 9.3 MATLAB的應用基礎 9.3.1 基本操作及命令 9.3.2 MATLAB函數 9.3.3 繪製響應麯綫 9.3.4 MATLAB語言的聯機幫助功能 9.4 經典控製係統分析及設計 9.4.1 控製係統模型 9.4.2 時域分析 9.4.3 根軌跡法 9.4.4 頻域分析 9.4.5 離散係統中常用的MATLAB函數 9.5 控製係統分析中常用的MATLAB命令和函數 9.6 MATLAB其他相關工具參考文獻
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