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183千字 字数
2022-09-01 发行日期
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主编推荐语

本书主要介绍机械工程、电气工程等工程系统分析与控制的基础理论。

内容简介

本书主要内容包括工程系统（简称系统）的数学模型、时域分析、根轨迹分析、频域分析，以及工程系统控制设计等。

本书的特点是以“工程控制系统—建模—分析—设计”为主线，重点突出工程系统控制性能的分析及设计，不强调严格的数学推演，在继续保持第1版内容的系统性和完整性的基础上，侧重基本概念、思想方法的理解和应用，适应传授理论知识和培养创新能力并重的需要。

目录

  • 版权信息
  • 内容简介
  • 前言
  • 第1章 绪论
  • 1.1 控制与反馈控制
  • 1.2 开环控制和闭环控制
  • 1.2.1 开环控制
  • 1.2.2 闭环控制
  • 1.3 控制系统的分类
  • 1.4 控制理论的发展历程
  • 1.5 控制系统性能的基本要求和设计
  • 1.5.1 控制系统性能的基本要求
  • 1.5.2 控制系统的设计
  • 习题
  • 第2章 控制系统的数学模型
  • 2.1 数学模型概述
  • 2.2 控制系统的微分方程
  • 2.2.1 控制系统微分方程的建立
  • 2.2.2 非线性微分方程的线性化
  • 2.3 控制系统的状态方程
  • 2.3.1 基本概念
  • 2.3.2 线性系统状态空间表达式的建立
  • 2.4 控制系统的传递函数
  • 2.4.1 传递函数的定义和特性
  • 2.4.2 传递函数的计算
  • 2.4.3 传递函数的基本形式
  • 2.4.4 典型环节的传递函数
  • 2.5 控制系统的框图
  • 2.5.1 框图的组成及建立步骤
  • 2.5.2 框图的等效变换
  • 2.5.3 梅逊公式
  • 2.6 控制系统的传递函数
  • 2.6.1 闭环控制系统的开环传递函数
  • 2.6.2 闭环控制系统的闭环传递函数
  • 2.7 应用MATLAB建立系统数学模型
  • 2.7.1 传递函数的MATLAB模型
  • 2.7.2 状态空间表达式的MATLAB模型
  • 习题
  • 第3章 控制系统的时域分析
  • 3.1 概述
  • 3.2 控制系统的典型输入信号
  • 3.3 控制系统时域响应的求解
  • 3.3.1 基于微分方程求解时域响应
  • 3.3.2 基于状态方程求解时域响应
  • 3.3.3 基于传递函数求解时域响应
  • 3.4 控制系统的时域性能指标
  • 3.4.1 系统时域响应的时间历程
  • 3.4.2 系统的动态性能指标
  • 3.4.3 系统的稳态性能指标
  • 3.5 控制系统的时域分析与性能指标计算
  • 3.5.1 一阶系统的时域分析与性能指标计算
  • 3.5.2 二阶系统的时域分析与性能指标计算
  • 3.5.3 高阶系统的时域分析与性能指标计算
  • 3.6 控制系统的稳态误差
  • 3.6.1 稳态误差的概念
  • 3.6.2 系统的型次
  • 3.6.3 系统稳态误差的计算
  • 3.6.4 提高系统稳态精度的方法
  • 3.7 控制系统的稳定性分析
  • 3.7.1 稳定性的概念
  • 3.7.2 系统稳定的条件
  • 3.7.3 系统稳定性的劳斯判据
  • 3.7.4 劳斯判据的应用
  • 3.8 控制系统的可控性和可观测性
  • 3.8.1 可控性及其判断
  • 3.8.2 可观测性及其判断
  • 3.8.3 系统传递函数与可控性和可观测性的关系
  • 3.9 基于MATLAB的系统时域响应计算和时域性能分析
  • 3.9.1 系统的时域响应计算
  • 3.9.2 系统的动态响应特性分析
  • 3.9.3 系统稳定性分析
  • 3.9.4 可控性和可观测性分析
  • 习题
  • 第4章 控制系统的根轨迹分析
  • 4.1 根轨迹的概念
  • 4.2 根轨迹的基本条件与绘制规则
  • 4.2.1 根轨迹的基本条件
  • 4.2.2 根轨迹的绘制规则
  • 4.3 控制系统根轨迹的绘制
  • 4.3.1 最小相位系统的根轨迹绘制
  • 4.3.2 零度根轨迹的绘制
  • 4.3.3 系统的参量根轨迹绘制
  • 4.4 控制系统的根轨迹分析
  • 4.4.1 增加开环零点和开环极点对根轨迹的影响
  • 4.4.2 系统性能的根轨迹分析
  • 4.5 基于MATLAB的系统根轨迹分析
  • 习题
  • 第5章 控制系统的频域分析
  • 5.1 控制系统的频率响应与频率特性函数
  • 5.1.1 系统的频率响应
  • 5.1.2 系统的频率特性函数
  • 5.2 控制系统的频率特性图
  • 5.2.1 系统的极坐标图
  • 5.2.2 系统的对数频率特性图
  • 5.3 奈奎斯特稳定判据
  • 5.3.1 系统的奈奎斯特稳定条件
  • 5.3.2 基于对数频率特性图的系统稳定性判据
  • 5.4 控制系统的相对稳定性
  • 5.5 控制系统的频域性能指标
  • 5.5.1 系统的闭环频率特性
  • 5.5.2 系统闭环频率特性与开环频率特性的关系
  • 5.6 基于MATLAB的系统频域性能分析
  • 5.6.1 系统的频域特性函数
  • 5.6.2 利用MATLAB绘制频率特性图
  • 习题
  • 第6章 控制系统的设计
  • 6.1 控制系统设计的基本问题
  • 6.1.1 系统的校正
  • 6.1.2 串联校正装置的一般结构
  • 6.2 串联校正装置的设计
  • 6.2.1 串联超前校正装置的设计
  • 6.2.2 串联滞后校正装置的设计
  • 6.2.3 串联滞后-超前校正装置的设计
  • 6.3 PID控制系统的设计
  • 6.3.1 PID控制器的设计
  • 6.3.2 设计PID控制器的Z-N法
  • 6.4 状态反馈与极点配置设计
  • 6.4.1 状态反馈
  • 6.4.2 极点配置设计法
  • 6.5 应用MATLAB进行控制系统设计
  • 习题
  • 第7章 离散控制系统的基础理论
  • 7.1 概述
  • 7.1.1 采样控制系统
  • 7.1.2 数字控制系统
  • 7.2 离散信号与Z变换
  • 7.2.1 信号采样与离散信号
  • 7.2.2 离散信号的Z变换
  • 7.3 离散控制系统的数学模型
  • 7.3.1 差分方程
  • 7.3.2 离散控制系统的状态空间表达式
  • 7.3.3 脉冲传递函数
  • 7.4 离散控制系统的性能分析
  • 7.4.1 离散控制系统的时域分析
  • 7.4.2 离散控制系统的稳定性分析
  • 7.4.3 离散控制系统的稳态误差
  • 7.4.4 离散控制系统的根轨迹分析
  • 7.4.5 离散控制系统的频域分析
  • 7.5 离散控制系统的设计
  • 7.5.1 离散PID控制器的模拟化设计
  • 7.5.2 离散控制系统的离散化设计
  • 7.6 应用MATLAB分析与设计离散控制系统
  • 7.6.1 连续控制系统的离散化
  • 7.6.2 离散控制系统的数学模型
  • 7.6.3 离散控制系统的分析
  • 7.6.4 基于MATLAB离散控制系统设计
  • 习题
  • 参考文献
  • 附录A 拉氏变换
  • 附录B 常用函数的拉氏变换与Z变换表
  • 附录C 部分习题参考答案
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出版方

电子工业出版社

电子工业出版社成立于1982年10月，是国务院独资、工信部直属的中央级科技与教育出版社，是专业的信息技术知识集成和服务提供商。经过三十多年的建设与发展，已成为一家以科技和教育出版、期刊、网络、行业支撑服务、数字出版、软件研发、软科学研究、职业培训和教育为核心业务的现代知识服务集团。出版物内容涵盖了电子信息技术的各个分支及工业技术、经济管理、科普与少儿、社科人文等领域，综合出版能力位居全国出版行业前列。