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

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　绪论1

1.1　控制工程概述1

1.1.1　控制系统的基本概念1

1.1.2　控制系统的发展与应用6

1.2　控制系统的分类7

1.2.1　按反馈情况分类7

1.2.2　按输入信号变化规律分类8

1.2.3　按系统的数学描述分类9

1.2.4　按系统内部的信号特征分类9

1.3　对控制系统的基本要求10

1.3.1　稳定性10

1.3.2　快速性10

1.3.3　精确性11

习题11

第2章　控制系统的数学模型13

2.1　系统的微分方程13

2.1.1　列写微分方程的一般方法13

2.1.2　控制系统微分方程的列写14

2.2　拉氏变换15

2.2.1　拉氏变换的定义15

2.2.2　拉氏变换定理18

2.2.3　拉氏反变换22

2.3　系统的传递函数24

2.3.1　传递函数的定义25

2.3.2　传递函数的基本性质25

2.3.3　典型环节的传递函数26

2.4　系统的框图及其简化31

2.4.1　绘制系统框图的一般步骤32

2.4.2　框图的连接方式33

2.4.3　框图的简化34

2.5　控制系统的传递函数36

2.5.1　开环传递函数37

2.5.2　给定输入作用下的闭环传递函数37

2.5.3　扰动作用下的闭环传递函数37

2.6　信号流图和梅逊公式38

2.6.1　信号流图38

2.6.2　梅逊公式40

习题　42

第3章　控制系统的时域分析46

3.1　时间响应以及典型输入信号46

3.1.1　时间响应的概念46

3.1.2　典型输入信号47

3.2　一阶系统的时域分析49

3.2.1　一阶系统的数学模型49

3.2.2　一阶系统的单位阶跃响应50

3.2.3　一阶系统的脉冲响应50

3.3　二阶系统的时域分析51

3.3.1　二阶系统的数学模型51

3.3.2　二阶系统的单位阶跃响应　52

3.3.3　二阶系统阶跃响应的性能指标55

3.3.4　二阶系统的脉冲响应58

3.4　高阶系统的时域分析61

3.4.1　高阶系统的单位阶跃响应61

3.4.2　闭环主导极点62

3.4.3　高阶系统阶跃性能指标估算63

3.5　系统稳态误差分析64

3.5.1　偏差及稳态误差的概念64

3.5.2　系统的类型和偏差系数66

3.5.3　典型输入作用下的稳态误差66

3.5.4　扰动作用下的稳态误差67

3.5.5　提高系统稳态精度的措施69

习题70

第4章　根轨迹法73

4.1　根轨迹的基本概念73

4.1.1　根轨迹73

4.1.2　根轨迹方程、相角条件及幅值条件74

4.2　绘制根轨迹的基本规则77

4.3　广义根轨迹83

4.3.1　参数根轨迹83

4.3.2　零度根轨迹85

4.4　利用根轨迹法进行系统性能分析87

习题89

第5章　控制系统的频域分析92

5.1　频率特性概述92

5.1.1　频率特性的基本概念92

5.1.2　频率特性的求取方法94

5.1.3　频率特性分析法的特点97

5.2　频率特性的极坐标图（奈奎斯特图）98

5.2.1　极坐标图的基本概念98

5.2.2　典型环节的极坐标图99

5.2.3　极坐标图的一般画法103

5.3　频率特性的对数坐标图（波特图）106

5.3.1　对数坐标图的基本概念106

5.3.2　典型环节的对数坐标图107

5.3.3　对数坐标图的一般画法113

5.3.4　最小相位系统和非最小相位系统115

5.4　频域性能指标与时域性能指标间的关系118

5.4.1　闭环频率特性及其性能指标118

5.4.2　二阶系统时域响应与频域响应的关系120

习题121

第6章　控制系统的稳定性分析123

6.1　代数稳定性判据123

6.1.1　稳定性的基本概念123

6.1.2　系统稳定的条件123

6.1.3　劳斯（Routh）稳定性判据125

6.2　频域稳定性判据129

6.2.1　奈奎斯特稳定性判据129

6.2.2　对数频率特性稳定性判据138

6.3　系统的相对稳定性141

6.3.1　相位裕量142

6.3.2　幅值裕量143

习题144

第7章　控制系统的综合和校正147

7.1　系统校正的基本概念147

7.1.1　系统的性能指标147

7.1.2　校正的概念149

7.1.3　校正的分类149

7.2　校正方法和校正装置的设计151

7.2.1　超前校正151

7.2.2　滞后校正156

7.2.3　滞后-超前校正159

7.2.4　PID调节器161

7.2.5　反馈校正165

习题167

第8章　离散控制系统169

8.1　有关离散控制系统的基本概念169

8.2　信号的采样、保持及转换171

8.2.1　采样过程171

8.2.2　采样定理174

8.2.3　零阶保持器176

8.2.4　A/D转换与D/A转换178

8.3　Z变换及其反变换179

8.3.1 Z变换179

8.3.2 Z反变换189

8.4　离散系统的数学模型192

8.4.1　差分方程及其解法192

8.4.2　脉冲传递函数193

8.5　离散系统的稳定性分析198

8.5.1　［s］平面到［Z］平面的映射199

8.5.2　离散系统稳定的充分必要条件201

8.5.3　w变换及基于w变换的离散系统稳定性分析201

8.6　离散系统的稳态误差分析207

8.6.1　离散系统稳态误差的计算方法207

8.6.2　离散系统的类型与稳态误差系数207

8.7　离散系统的瞬态响应分析209

8.7.1　瞬态响应分析方法209

8.7.2　采样器和零阶保持器对系统动态性能的影响210

8.7.3　闭环脉冲传递函数极点分布与系统瞬态响应的关系212

习题215

第9章　线性定常系统的状态空间分析与综合217

9.1　控制系统的状态空间表达式218

9.1.1　状态空间表达式及模拟结构图218

9.1.2　建立状态空间表达式223

9.1.3　传递函数与状态空间表达式的等价转换226

9.1.4　状态空间表达式变换为对角线和约旦标准型231

9.2　控制系统状态空间表达式的解238

9.2.1　齐次状态方程的解238

9.2.2　状态转移矩阵（矩阵指数函数）239

9.2.3　非齐次状态方程的解247

9.3　控制系统的能控性与能观性249

9.3.1　能控性的定义及判别准则249

9.3.2　能观性的定义及判别准则256

9.3.3　能控性与能观性的对偶关系262

9.3.4　能控标准型与能观标准型263

9.3.5　系统的规范分解273

9.4　状态反馈与状态观测器281

9.4.1　状态反馈281

9.4.2　状态观测器290

9.4.3　带状态观测器的闭环控制系统296

习题299

参考文献305