现代控制工程基础2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

现代控制工程基础PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 控制系统的一般概念1

1．1 引言1

1．2 控制科学与控制论、系统论、信息论2

1．3 自动控制的发展2

1．4 自动控制系统的分类和组成4

1．4．1 自动控制的有关概念4

1．4．2 自动控制系统的分类4

1．4．3 开环控制系统与闭环控制系统4

1．4．4 恒值控制系统和伺服系统5

1．5 闭环控制系统的基本组成7

1．6 现代控制系统实例8

1．7 对控制系统的基本要求11

1．8 典型输入信号或者激励信号12

习题15

第2章 控制系统的数学模型17

2．1 控制系统的微分方程17

2．1．1 控制系统微分方程的建立17

2．1．2 非线性系统的线性近似19

2．2 拉普拉斯变换23

2．2．1 拉普拉斯变换的定义23

2．2．2 拉普拉斯变换的常用定理24

2．2．3 拉普拉斯反变换26

2．2．4 利用拉普拉斯变换法求解微分方程28

2．3 控制系统的传递函数29

2．3．1 传递函数29

2．3．2 常用控制元件的传递函数31

2．4 控制系统的结构图与信号流图33

2．4．1 控制系统的结构图33

2．4．2 控制系统的信号流图37

2．4．3 闭环系统的常用传递函数39

2．5 典型控制系统的数学模型40

习题43

第3章 线性连续系统的时域分析48

3．1 控制系统的时域响应和时域性能指标48

3．1．1 控制系统的时域响应48

3．1．2 控制系统的时域性能指标48

3．2 线性系统的动态性能分析49

3．2．1 一阶系统的动态性能分析49

3．2．2 二阶系统的动态性能分析52

3．2．3 高阶系统的动态性能近似分析62

3．3 线性系统的稳定性分析65

3．3．1 系统稳定性的基本概念65

3．3．2 线性定常系统稳定的充要条件66

3．3．3 劳斯稳定判据67

3．4 线性系统的稳态性能分析73

3．4．1 误差及稳态误差73

3．4．2 系统的稳态误差分析75

3．4．3 减小或消除稳态误差的方法80

3．5 PID控制器设计83

3．5．1 PID控制原理及形式83

3．5．2 PID参数整定方法86

3．6 基于可视化软件平台的伺服控制系统设计91

习题92

第4章 根轨迹法99

4．1 根轨迹法的基本概念99

4．1．1 根轨迹的基本概念99

4．1．2 根轨迹与系统性能关系分析100

4．1．3 根轨迹方程101

4．2 绘制根轨迹的一般方法102

4．2．1 常规根轨迹102

4．2．2 参数根轨迹111

4．3 根轨迹法设计实例112

4．4 基于可视化软件平台的飞机纵向通道控制系统设计116

习题116

第5章 频率响应法118

5．1 控制系统的频率响应118

5．1．1 频率特性的基本概念118

5．1．2 频率响应的计算方法121

5．1．3 频率特性的几何表示方法123

5．2 开环极坐标图123

5．2．1 典型环节的极坐标图124

5．2．2 开环传递函数的极坐标图绘制127

5．2．3 用MATLAB绘制极坐标图129

5．3 开环Bode图130

5．3．1 典型环节的Bode图131

5．3．2 开环传递函数的Bode图绘制136

5．3．3 用MATLAB绘制系统的Bode图140

5．3．4 最小相角和非最小相角系统141

5．4 频域稳定判据143

5．4．1 Nyquist稳定判据的数学基础144

5．4．2 对数频域稳定判据149

5．4．3 频域稳定裕度150

5．4．4 用MATLAB分析系统稳定性153

5．5 频域性能指标154

5．6 校正补偿及设计158

5．6．1 典型补偿环节158

5．6．2 补偿设计实例159

5．7 基于可视化软件平台的磁悬浮控制系统设计164

习题164

第6章 线性离散系统分析170

6．1 离散系统的基本概念170

6．1．1 采样控制系统170

6．1．2 数字控制系统171

6．1．3 离散控制系统的特点172

6．2 信号采样与保持172

6．2．1 信号采样172

6．2．2 零阶保持器173

6．3 z变换理论174

6．3．1 z变换定义174

6．3．2 z变换方法174

6．3．3 z变换的基本性质176

6．3．4 z反变换176

6．4 离散系统的数学模型177

6．4．1 线性常系数差分方程及其解法177

6．4．2 脉冲传递函数179

6．4．3 开环系统脉冲传递函数180

6．4．4 闭环系统脉冲传递函数182

6．5离散系统的性能分析183

6．5．1 稳定性分析183

6．5．2 离散系统的稳态误差186

习越187

第7章 非线性控制系统分析189

7．1 引言189

7．2 非线性控制系统概述189

7．2．1 非线性系统的特点189

7．2．2 非线性系统的分析与设计方法192

7．3 常见非线性特性及其对系统性能的影响192

7．4 描述函数法198

7．4．1 描述函数的基本概念198

7．4．2 典型非线性特性描述函数199

7．4．3 非线性系统的简化204

7．4．4 描述函数法进行非线性系统分析207

7．5 非线性控制系统仿真实例210

习题213

第8章 现代控制系统案例分析215

8．1 磁悬浮球控制系统215

8．1．1 磁悬浮球系统的结构和工作机理215

8．1．2 磁悬浮球的数学模型215

8．1．3 磁悬浮球的PID控制216

8．2 水平轨道式倒立摆控制系统218

8．2．1 系统的结构和工作机理218

8．2．2 一级倒立摆的数学模型及PID控制218

8．2．3 倒立摆计算机控制系统220

8．3 玻璃窑炉控制系统221

8．3．1 玻璃窑炉的结构与工作原理221

8．3．2 玻璃窑炉的温度控制222

8．4 飞行控制系统225

8．4．1 作用在飞机上的力与力矩226

8．4．2 飞行控制系统的组成228

8．4．3 俯仰角姿态飞行控制系统的分析与设计229

附录1 MATLAB 7.4.0简介234

附录2 自动控制可视化软件平台简介237

参考文献240