| 词条 | 自动控制理论 |
| 释义 | 自动控制理论是自动控制科学的核心。自动控制理论自至今已经过了三代的发展：第一代为20世纪初开始形成并于50年代在线性代数的数学甚而上发展起来的现代控制理论；第三代为60年代中期即已萌芽，在发展过程中综合了人工智能、自动控制、运筹学、信息论等多学科的最新成果并在此基础上形成的智能控制理论。 基本介绍自动控制系统的分类有多种方法。①按控制装置类型，可分为常规控制和计算机控制两种。常规控制采用模拟式控制器（见控制仪表），计算机控制采用电子数字计算机。②按有无反馈，可分为闭环控制系统和开环控制系统。③按设定值是否固定，可分定值控制系统和随动控制系统。定值控制系统的设定值固定不变，控制系统可自动克服扰动的影响，使被控变量保持基本恒定。随动控制系统中设定值是变化的，系统使被控变量随设定值而变化。例如，在化工生产中,要求物料A的流量与另一物料B的流量保持一定的比值，如果物料B的流量是变化的，物料A的流量就必须随之变化，此时物料A的流量控制就属于随动控制类型。 离散控制理论在计算中也有很广泛的应用，例如，开方： 开方公式：X(n+1)=Xn+[A/X^(k-1)-Xn]1/k. 例如我们开3次方，即K=3； 公式：X(n+1)=Xn+[A/X^2-Xn]1/3 例如，A=5，5在1的3次方和2的3次方之间，X0无论取1.1，1.2，1.3，1.4，1.5，1.6，1.7，1.8，1.9，2.0都可以。假如我们取2为初始值： 第一步：2+(5/2x2-2)1/3=1.7=X1 第二步：1.7+(5/1.7x1.7-1.7)1/3=1.71=X3 第三步：1.71+(5/1.71x1.71-1.71)1/3=1.709=X4 第四步：1.709+(5/1.709x1.709-1.709)1/3=1.7099=X5 每计算一次，比上一次多取一位数，计算次数与精确度成正比。取值偏大公式会自动调小，例如第一步和第二步，取值偏小公式会自动调大，例如第三步，第四步。 同名图书一基本信息书 名: 自动控制理论 作 者：卢子广周永华 出版社： 机械工业出版社 出版时间： 2009年11月 ISBN: 9787111283614 开本： 16开 定价: 28.00 元 内容简介《自动控制理论》基于系统的输入/输出响应，论述反馈控制原理及其改善系统动态过程和处理系统不确定性的方法。书中的许多内容体现了作者多年的教学成果。为适应信息时代的控制科学与工程的需要，《自动控制理论》在课程体系与内容上作了较大幅度的更新。全书以控制系统的稳定性为主线，围绕“动态、建模、互联和不确定性”4个重要概念展开。全书共7章，包括绪论、动态系统模型、连续时间线性系统的时域分析、线性控制系统的频域分析、线性控制系统的综合与校正、非线性控制系统分析、离散控制系统的基本理论。 《自动控制理论》可作为高等院校自动化、电气工程与信息技术专业本科生的教材，也可作为理工科其他专业学习自动控制理论的本科生、研究生和科技人员的参考书。 同名图书二基本信息书名: 自动控制理论 作 者：陈建明 出版社： 电子工业出版社 出版时间： 2009-7-1 ISBN: 9787121090295 开本：16开 定价: 26.00元 内容简介本书系统全面地介绍了经典控制理论的基本内容，主要包括：自动控制概论、控制系统的数学模型、线性系统的时域分析法、线性系统的根轨迹法、线性系统的频域分析法、线性系统的综合与校正、采样控制系统。同时，介绍了MATLAB软件在自动控制系统仿真中的基本应用。为便于读者深入理解本书的重要概念，每章都选配了一定数量的习题并提供部分参考答案。 本书可作为高等院校本科非自动化专业及相近专业的“自动控制理论”或类似课程的教材，也可作为各类院校专科层次相关专业类似课程的选用教材，并可作为电子信息类或其他与控制有关专业工程技术人员的参考书。 图书目录序 前言 第1章 绪论 1.1 自动控制与自动控制系统 1.2 自动控制系统 1.2.1 自动控制系统的组成 1.2.2 自动控制系统的原理框图 1.2.3 原理框图上的术语 1.2.4 自动控制系统原理框图的绘制 1.3 自动控制的基本方式 1.4 自动控制系统的分类 1.5 对自动控制系统的要求 1.6 自动控制系统与控制理论 1.7 自动控制理论发展概况 1.8 本课程的基本任务 小结 习题 第2章 控制系统的数学模型 2.1 引言 2.2 控制系统的微分方程 2.2.1 动态系统微分方程的建立 2.2.2 非线性微分方程的线性化 2.2.3 用拉普拉斯变换求解线性常系数微分方程 2.3 线性定常系统的传递函数 2.3.1 传递函数的定义 2.2.2 传递函数的一般形式 2.3.3 关于传递函数的几点说明 2.3.4 典型环节及其传递函数 2.3.5 控制系统的传递函数 2.4 控制系统的结构图 2.4.1 结构图的组成 2.4.2 结构图的绘制 2.4.3 结构图的等效变换 6.5 控制系统的信号流图 2.5.1 信号流图的概念 2.5.2 信号流图的绘制 2.5.3 信号流图的等效变换 2.5.4 梅逊增益公式 2.6 闭环控制系统中几个常用的传递函数概念 2.7 应用MATLAB建立控制系统 模型 小结 习题 第3章 控制系统的时域分析 3.1 引言 3.1.1 典型初始状态 3.1.2 典型输入信号 3.1.3 典型时间响应 3.1.4 性能指标 3.2 一阶系统的时域分析 3.2.1 一阶系统的数学模型 3.2.2 一阶系统的响应 3.3 二阶系统的时域分析 3.3.1 二阶系统的数学模型 3.3.2 二阶系统的单位阶跃响应 3.3.3 二阶系统的单位脉冲响应 3.3.4 二阶系统的单位斜坡响应 3.3.5 二阶系统瞬态性能的改善 3.3.6 非零初始条件下二阶系统的响应 3.4 高阶系统的时域分析 3.4.1 高阶系统的阶跃响应 3.4.2 闭环主导极点和偶极子 3.4.3 高阶系统瞬态性能估算 3.5 线性定常系统的稳定性分析 3.5.1 稳定的基本概念 3.5.2 线性定常系统稳定的数学条件 3.5.3 稳定判据 3.6 线性系统的稳态误差计算 3.6.1 误差与稳态误差 3.6.2 典型输入信号作用下的稳态误差计算 3.6.3 典型扰动信号作用下的稳态误差计算 3.6.4 减小或消除稳态误差的措施 3.7 控制系统的灵敏度 3.7.1 控制系统灵敏度的定义 3.7.2 控制系统灵敏度分析 3.8 用MATLAB进行控制系统时域分析 3.8.1 用MATLAB求控制系统的输出响应 3.8.2 用MATLAB求控制系统的参数 3.8.3 用MATLAB判断控制系统的稳定性 3.8.4 用MATLAB计算静态误差 系数 小结 习题 第4章 根轨迹法 4.1 引言 4.2 绘制根轨迹的依据 4.2.1 闭环零. 极点和开环零. 极点的关系 4.2.2 根轨迹方程 4.3 根轨迹的绘制规则及控制系统闭环极点的确定 4.3.1 根轨迹的绘制规则 4.3.2 控制系统闭环极点的确定 4.4 利用根轨迹分析系统性能 4.5 参数根轨迹及根轨迹簇 4.5.1 参数根轨迹 4.5.2 几个参变量的根轨迹簇 4.5.3 多环系统的根轨迹 4.6 零度根轨迹 4.6.1 零度根轨迹的定义 4.6.2 零度根轨迹的绘制规则 4.7 延迟系统的根轨迹 4.7.1 延迟系统根轨迹的绘制依据 4.7.2 延迟系统根轨迹的绘制规则 4.8 用MATLAB绘制根轨迹 4.8.1 根轨迹的绘制 4.8.2 根轨迹增益K*和闭环极点位置的确定 小结 习题 第5章 控制系统的频域分析 5.1 频率特性 5.1.1 频率特性的基本概念 5.1.2 频率特性的几何表示 5.2 典型环节的频率特性 5.2.1 比例环节 5.2.2 惯性环节 5.2.3 一阶微分环节 5.2.4 积分环节 5.2.5 微分环节 5.2.6 振荡环节 5.2.7 二阶微分环节 5.2.8 不稳定环节 5.2.9 延迟环节 5.3 系统开环频率特性的绘制 5.3.1 最小相位系统和非最小相位系统 5.3.2 开环幅相曲线的绘制 5.3.3 开环对数频率特性曲线的绘制 5.4 乃奎斯特稳定判据及系统稳定性的判断 5.4.1 映射定理 5.4.2 乃奎斯特稳定判据 5.4.3 虚轴上有开环极点时的乃氏判据 5.4.4 根据博德图判断系统的稳定性 5.4.5 条件稳定系统 5.4.6 应用对数频率稳定判据判断多环系统稳定性 5.5 系统的相对稳定性和稳定裕度 5.6 系统的闭环频率特性 5.6.1 等M圆图 5.6.2 等N圆图 5.6.3 尼柯尔斯图线 5.6.4 非单位反馈系统的闭环频率特性 5.7 系统时域指标估算 5.7.1 频域性能指标 5.7.2 频率尺度与时间尺度的反比性质 5.7.3 二阶系统时域指标估算 5.7.4 高阶系统时域指标估算 5.7.5 根据闭环幅频特性形状估算时域指标 5.7.6 开环频率特性和时域指标的关系 5.8 用MATLAB进行控制系统频域分析 5.9 传递函数的实验确定法 5.9.1 频率响应实验确定数学模型的原理 5.9.2 包含延迟环节传递函数的确定 5.9.3 国产BT-6A型超低频频率特性测试仪 小结 习题 第6章 线性系统的校正 6.1 引言 6.1.1 控制系统的设计 6.1.2 性能指标 6.1.3 校正的作用 6.1.4 校正方式 6.1.5 校正装置的设计方法 6.2 常用的串联校正装置及其特性 6.2.1 超前校正网络 6.2.2 滞后校正网络 6.2.3 滞后-超前校正网络 6.2.4 有源校正网络 6.3 串联校正：频域分析法 6.3.1 串联超前校正 6.3.2 串联滞后校正 6.3.3 串联滞后-超前校正 6.4 串联校正：根轨迹分析法 6.4.1 串联超前校正 6.4.2 串联滞后校正 6.4.3 串联滞后-超前校正 6.5 串联校正：频域综合法 6.5.1 绘制希望的开环频率特性 6.5.2 频域综合法设计串联校正装置 6.6 串联校正：PID控制器的工程设计方法 6.6.1 PID控制规律 6.6.2 PID串联校正的工程设计方法 6.7 反馈校正 6.7.1 反馈校正的作用 6.7.2 反馈校正的频域综合法 6.8 复合校正 6.8.1 复合校正的概念 6.8.2 按扰动补偿的复合控制系统 6.8.3 按输入补偿的复合控制系统 6.9 延迟系统的校正 6.9.1 用帕德展开法处理e-TS环节 6.9.2 史密斯预估补偿方案 6.10 MATLAB在系统校正中的 应用 小结 习题 第7章 线性离散控制系统 7.1 引言 7.1.1 离散控制系统的结构 7.1.2 离散控制系统的研究方法 7.2 信号的采样与恢复 7.2.1 采样过程及采样信号的表示 7.2.2 采样信号的拉普拉斯变换 7.2.3 采样信号的频谱 7.2.4 采样定理 7.2.5 采样周期的选取 7.2.6 信号的恢复 7.3 Z变换与Z反变换 7.3.1 Z变换的定义 7.3.2 Z变换的计算 7.3.3 Z变换的基本定理 7.3.4 Z反变换的计算 7.4 离散系统的数学模型 7.4.1 线性常系数差分方程及其求解 7.4.2 脉冲传递函数 7.4.3 离散系统的结构图化简 7.5 离散控制系统的稳定性分析 7.5.1 从s平面到z平面的映射 7.5.2 线性定常离散系统稳定的充分必要条件 7.5.3 线性定常离散系统的稳定判据 7.5.4 采样周期和保持器对离散系统稳定性的影响 7.6 离散控制系统的瞬态性能分析 7.6.1 线性定常离散系统的单位阶跃响应 7.6.2 用输出采样信号分析离散系统的条件 7.6.3 离散系统闭环极点分布与瞬态响应的关系 7.7 离散控制系统的稳态误差分析 7.7.1 利用终值定理求稳态误差 7.7.2 离散系统的型别与静态误差系数 7.8 根轨迹和频率特性在离散系统分析中的应用 7.9 线性定常离散系统的数字校正 7.9.1 数字控制器的模拟化和离散化设计方法 7.9.2 最少拍无差系统的设计 7.9.3 数字控制器的实现 7.10 MATLAB在离散控制系统中的应用 小结 习题 第8章 非线性控制系统 8.1 引言 8.1.1 典型非线性特性及其对系统运动的影响 8.1.2 非线性系统的特征 8.1.3 非线性系统的分析方法 8.2 相平面法基础 8.2.1 相平面法的概念 8.2.2 相轨迹的绘制方法 8.2.3 由相平面图求时间解 8.3 二阶系统的相平面分析法 8.3.1 线性系统的相轨迹 8.3.2 奇点与平衡点 8.3.3 极限环 8.3.4 非线性系统的相轨迹 8.3.5 速度反馈对系统自由运动的影响 8.3.6 继电系统的滑动现象 8.3.7 利用非线性改善系统的性能 8.4 描述函数 8.4.1 描述函数的一般概念 8.4.2 典型非线性特性的描述函数 8.5 用描述函数分析非线性系统 8.5.1 系统的典型结构及基本条件 8.5.2 非线性系统的稳定性分析 8.5.3 非线性系统的自持振荡分析 8.5.4 非线性系统结构图的简化 8.6 MATLAB在非线性系统中的 应用 小结 习题 参考文献 同名图书三自动控制理论（第3版） 书号： 02043 ISBN： 7-111-02043-X 作者： 夏德钤 主编 印次： 3-11 责编： 韩雪清 开本： 16 字数： 0千字 定价： 35.0 所属丛书： 21世纪普通高等教育规划教材 装订： 平 出版日期： 2011-11-24 内容简介本书为高等学校自动化专业的教材，也可作为电气工程及其自动化、检测技术与自动化装置等自动控制类专业教学用书，还可供从事自动控制系统工程的技术人员参考 图书目录第2版前言 第1版前言 第一章 引论 第一节 开环控制和闭环控制 第二节 自动控制系统的类型 第三节 自动控制理论概要 第四节 自动控制系统中的术语和定义 第二章 线性系统的数学模型 第一节 线性系统的输入－输出时间函数描述 第二节 线性系统的输入－输出传递函数描述 第三节 非线性数学模型的线性化 第四节 典型环节的数学模型 第五节 建立数学模型的实验方法简介 第六节 框图及其化简方法 第七节 信号流程图 小结 习题 第三章 线性系统的时域分析 第一节 典型输入信号 第二节 线性定常系统的时域响应 第三节 控制系统时域响应的性能指标 第四节 一阶系统的暂态响应 第五节 二阶系统的暂态响应 第六节 高阶系统的暂态响应 第七节 根据时域响应建立数学模型 第八节 线性系统的稳定性 第九节 劳斯－赫尔维茨稳定判据 第十节 小参量对闭环控制系统性能的影响 第十一节 控制系统的稳态误差 第十二节 给定稳态误差和扰动稳态误差 第十三节 线性系统时域响应的计算机辅助分析 小结 习题 第四章 线性系统的根轨迹分析 第一节 根轨迹的基本概念 第二节 绘制根轨迹的基本条件和基本规则 第三节 广义根轨迹 第四节 滞后系统的根轨迹 第五节 利用根轨迹分析系统的性能 第六节 用MATLAB绘制系统的根轨迹 小结 习题 第五章 线性系统的频域分析 第一节 频率特性 第二节 典型环节的频率特性 第三节 系统开环频率特性的绘制 第四节 乃奎斯特稳定判据和系统的相对稳定性 第五节 系统的频率特性及频域性能指标 第六节 频率特性的实验确定方法 第七节 用MATLAB进行系统的频域分析 小结 习题 第六章 线性系统的校正 第一节 线性系统校正的概念 第二节 线性系统的基本控制规律 第三节 常用校正装置及其特性 第四节 校正装置设计的方法和依据 第五节 串联校正的设计 第六节 反馈校正的设计 第七节 反馈和前馈复合控制 第八节 MATLAB在线性系统校正中的应用 小结 习题 第七章 非线性系统的分析 第一节 非线性系统的基本概念 第二节 二阶线性和非线性系统的相平面分析 第三节 非线性系统的相平面分析 第四节 非线性特性的一种线性近似表示－描述函数 第五节 典型非线性特性的描述函数 第六节 分析非线性系统的谐波平衡法 第七节 非线性环节的串、并联及系统的变换 第八节 用对数幅相频率特性分析非线性系统 第九节 利用非线性特性改善线性系统的性能 第十节 非线性系统的计算机仿真 小结 习题 第八章 采样控制系统 第一节 采样过程及采样定理 第二节 保持器 第三节 差分方程 第四节 z变换 第五节 脉冲传递函数 第六节 线性采样系统的稳定性分析 第七节 采样系统的稳态误差分析 第八节 采样系统的暂态响应与脉冲传递涵数极点、零点分布的关系 第九节 采样控制系统的校正 第十节 用MATLAB分析采样控制系统 小结 习题 第九章 平稳随机信号作用下线性系统的分析 第一节 随机信号及其作用下线性系统的性能指标 第二节 平稳随机过程的相关函数 第三节 平稳随机过程的谱密度 第四节 平稳随机信号作用下线性系统的均方误差 第五节 线性系统的等效噪声带宽 第六节 用MATLAB进行平稳随机信号作用下线性系统的仿真 小结 习题 附录 附录A 赫尔维茨稳定判据的证明 附录B 时间函数的频谱特性 附录C 采样函数的拉普拉斯变换 附录D MATLAB和SIMULINK软件简介 英中文控制理论词汇对照表 参考文献 |
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