全国高等学校自动化专业系列教材自动控制原理(第2版)/张爱民 本书特色

本书涵盖了经典控制、现代控制和非线性控制理论的基本内容。从控制理论的基础知识入手，较深入地介绍了控制系统的传递函数、方框图、信号流图以及状态空间模型；详细阐述了用于控制系统稳定性、瞬态性能、稳态性能分析时域法、根轨迹法、频域法和状态空间法，以及相应的系统设计方法；讨论了离散控制系统的模型、性能分析和校正方法；并对非线性控制系统的相平面法和描述函数法进行了简要介绍。此外，在相关章节给出了有关控制系统分析设计的MATLAB仿真方法和示例。全书内容全面、逻辑明确、图文并茂，理论与示例有机结合，适于用作高等学校自动化专业以及机械类、能动类、化工类等自动化相关专业的本科教材，同时可供控制工程技术人员自学参考。

全国高等学校自动化专业系列教材自动控制原理(第2版)/张爱民 内容简介

本书涵盖了经典控制、现代控制和非线性控制理论的基本内容。从控制理论的基础知识入手，较深入地介绍了控制系统的传递函数、方框图、信号流图以及状态空间模型；详细阐述了用于控制系统稳定性、瞬态性能、稳态性能分析时域法、根轨迹法、频域法和状态空间法，以及相应的系统设计方法；讨论了离散控制系统的模型、性能分析和校正方法；并对非线性控制系统的相平面法和描述函数法进行了简要介绍。此外，在相关章节给出了有关控制系统分析设计的MATLAB仿真方法和示例。     全书内容全面、逻辑明确、图文并茂，理论与示例有机结合，适于用作高等学校自动化专业以及机械类、能动类、化工类等自动化相关专业的本科教材，同时可供控制工程技术人员自学参考。

全国高等学校自动化专业系列教材自动控制原理(第2版)/张爱民 目录

第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 自动控制的基本概念 1
1.3 自动控制系统的基本形式 3
1.3.1 开环控制系统 3
1.3.2 闭环控制系统 4
1.3.3 闭环控制系统的组成 5
1.3.4 闭环控制系统的特点 7
1.4 自动控制系统分类 10
1.4.1 按输入信号特征分类 10
1.4.2 按系统中传递的信号分类 14
1.4.3 按系统特性分类 15
1.4.4 按系统参数分类 16
1.5 对自动控制系统的基本要求 17
1.6 自动控制原理的研究内容及本书的结构体系 18
习题 20
第2章 控制系统的数学模型 22
2.1 引言 22
2.2 微分方程 23
2.2.1 机械系统 23
2.2.2 电路系统 26
2.2.3 机电系统 28
2.3 传递函数 33
2.3.1 传递函数定义 33
2.3.2 典型环节传递函数 36
2.3.3 举例说明建立传递函数的方法 39
2.4 方块图 44
2.4.1 方块图的组成和绘制 44
2.4.2 方块图简化 47
2.4.3 闭环系统的传递函数 52
2.5 信号流图 54
2.5.1 信号流图的组成和建立 54
2.5.2 梅森增益公式 56
2.6 状态空间模型 60
2.6.1 基本概念 60
2.6.2 状态空间表达式的建立 64
2.6.3 传递函数与状态空间表达式之间的关系 80
2.6.4 组合系统的状态空间表达式 81
习题 87
第3章 线性系统的时域分析法 103
3.1 引言 103
3.1.1 典型输入信号及其拉普拉斯变换 103
3.1.2 瞬态响应和稳态响应 106
3.1.3 瞬态性能指标和稳态性能指标 107
3.2 典型一阶系统的瞬态性能 109
3.2.1 一阶系统的数学模型 109
3.2.2 一阶系统的单位脉冲响应 109
3.2.3 一阶系统的单位阶跃响应 110
3.2.4 一阶系统的单位斜坡响应 111
3.2.5 一阶系统的单位加速度响应 112
3.2.6 一阶系统的瞬态性能指标 113
3.2.7 减小一阶系统时间常数的措施 114
3.3 典型二阶系统的瞬态性能 115
3.3.1 典型二阶系统的数学模型 115
3.3.2 典型二阶系统的单位阶跃响应 116
3.3.3 典型二阶系统的瞬态性能指标 121
3.3.4 二阶系统瞬态性能的改善 130
3.4 高阶系统的时域分析 137
3.4.1 三阶系统的瞬态响应 137
3.4.2 高阶系统的瞬态响应 139
3.4.3 主导极点 141
3.5 线性控制系统的稳定性分析 143
3.5.1 线性控制系统的稳定性 143
3.5.2 线性控制系统稳定性的充分必要条件 144
3.5.3 代数稳定性判据 145
3.6 线性控制系统的稳态性能分析 156
3.6.1 控制系统的误差和稳态误差 156
3.6.2 稳态误差分析 160
3.7 利用MATLAB对控制系统进行时域分析 178
3.7.1 用MATLAB对系统时域性能进行分析 179

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