| 开本：3开 |
| 纸张：胶版纸 |
| 包装：平装 |
| 是否套装：否 |
| 国际标准书号ISBN：9787302690771 |
| 所属分类：图书>工业技术>能源与动力工程 |
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【基本信息】
书名：自动控制原理（第版）
作者：杨智、范正平、曾君
丛书名：高等学校自动化类专业系列教材
印次
出版日期
印刷日期
【基本内容】
自动控制原理涵盖“经典控制”和“先进控制技术”两块核心板块内容。因此，本书的前章紧紧围绕着控制工程领域中的经典控制内容展开，着重描述了控制系统的数学模型建立、控制系统的时域分析、根轨迹技术、频域分析法以及控制系统的校正设计，是经典控制工程问题分析与设计的基础与核心。第章至第章属于先进控制技术内容，这部分是多学时自动化类专业的提高部分，第章控制系统的状态变量法详细阐述了现代控制工程中的可控性与可观性、系统的结构分解问题，给出相应控制系统的一般分析与设计方法，也描述了优化控制理论的基本概念、分析及设计方法。第章讨论了控制工程最复杂的非线性系统，重点阐述了相平面和描述函数法，以及李雅普诺夫稳定性理论及分析与设计方法，讲述的自整定技术及应用。第章数字控制系统内容，特别介绍了控制工程中实用的数值算法及应用。第章给出了以温度控制和倒立摆为例的控制系统设计与实践案例。
本书可作为理工科大学本科学生的教材及参考书，也可作为工程技术人员的自学参考书。
化工、航空航天等相关专业的教材，还可作为相关学科专业本硕博一体化及工程技术人员的参考书。
【作者简介】
杨智 中山大学智能工程学院教授，南粤教师，控制工程知名专家。从事控制科学与工程的科研与教学工作余年，主要研究方向为复杂系统的建模与控制理论及应用。先后主持或参加和省级科研项目余项，其中自整定关键技术已被自动化仪表厂商广泛使用。出版著作部，包括《自动控制原理》、《电路分析》、《可编程控制器》和《虚拟仪器教学实验简明教程》等。在《自动化学报》《控制理论与应用》等国内外主要学术期刊发表论文余篇，获省级科学技术进步二等奖项、省教学成果一等奖项。曾指导学生获全国大学生数学建模竞赛一等奖、指导两支参赛队伍获全国大学生电子设计竞赛一等奖。
【目录】
第章绪论
电子与电气学科世界学者——瓦特
引言
自动控制的定义和历史回顾
自动控制系统举例及术语定义
液位控制系统
温度控制系统
自动控制系统术语定义
自动控制系统的基本控制方式
开环控制
闭环控制
复合控制
自动控制系统分类
按系统特性方程分
按参考输入信号的变化规律分
按控制系统输入量和输出量的数量分
按控制原理分
自动控制系统的基本要求
“自动控制原理”课程的性质、内容和学习要求
小结
关键术语和概念
拓展您的事业——电子学科
习题
第章控制系统的数学模型
电子与电气学科世界学者——麦克斯韦
引言
控制系统的时域数学模型
微分方程与状态变量数学模型
线性定常微分方程的解
非线性系统的线性化
运动的模态
控制系统的复数域数学模型
传递函数的定义和性质
传递函数的零点和极点
传递函数用于分析控制系统性能
传递函数数学模型建立举例
控制系统的方框图与信号流图
控制系统的方框图
方框图的等效变换和简化
信号流图
多输入系统的传递函数
输入输出模型与状态变量模型之间的关系
由输入输出模型转换为状态变量模型
由状态变量模型转换为输入输出模型
线性定常系统在坐标变换下的特性
数学模型的实验测定法
数学模型实验测定的主要方法
数学模型的工程辨识
用于控制系统模型建立与仿真
小结
关键术语和概念
拓展您的事业——电气工程学科
习题
第章控制系统的时域分析
电子与电气学科世界学者——维纳
引言
典型输入信号
时域性能指标
控制系统时域分析
一阶系统的时域分析
典型二阶系统的时域分析
高阶系统的时域分析
分析控制系统时域响应
线性定常系统的稳定性分析
稳定性定义及线性定常系统稳定的充分要条件
线性定常系统与劳斯稳定判据
劳斯稳定判据的应用
控制系统的稳态误差分析
误差定义及稳态误差
稳态误差的计算
扰动作用下的稳态误差
减小或消除稳态误差的措施
小结
关键术语和概念
拓展您的事业——自动化学科
习题
第章根轨迹技术
电子与电气学科世界学者——伊文思
引言
根轨迹的基本概念
根轨迹方程
根轨迹绘制的基本法则
广义根轨迹
参数根轨迹
正反馈或非最小相位系统的根轨迹
时滞系统的根轨迹
根轨迹法在控制系统中的应用
小结
关键术语和概念
拓展您的事业——计算机学科
习题
第章控制系统的频域分析
电子与电气学科世界学者——奈奎斯特
引言
频率特性的基本概念与定义
频率特性的几何表示法
典型环节频率特性曲线的绘制
系统的开环频率特性
开环幅相频率特性曲线的绘制
开环对数频率特性曲线
传递函数的频域实验确定
线性定常系统频率域稳定判据
奈奎斯特稳定判据的数学基础
奈奎斯特稳定判据
对数频率特性稳定判据
相对稳定性——稳定裕度
闭环系统的频域响应
闭环系统的频域性能指标
典型二阶系统的、ω和带宽
频域指标和时域指标的转换
在系统频域分析中的应用
小结
关键术语和概念
拓展您的事业——通信系统学科
习题
第章控制系统的校正设计
电子与电气学科世界学者——伯德
引言
控制系统的分析与设计问题
不同校正方法的性能指标
基本校正方式
控制校正器的基本控制规律
比例Ｐ控制规律
积分Ｉ控制规律
比例积分控制规律
比例微分控制规律
比例积分微分控制规律
局部速度反馈控制规律
常用校正装置及特性
无源校正电路
自动化仪表中的控制器
根轨迹法在控制系统校正设计中的应用
串联超前校正
串联滞后校正
串联校正
局部反馈校正
伯德图频域法在控制系统校正设计中的应用
串联超前校正
串联滞后校正
滞后超前校正
串联校正的预期开环频率特性设计
工业过程控制中调节器参数的工程整定
飞升曲线法
临界比例度法
复合校正控制系统设计
按扰动补偿的复合控制
按输入补偿的复合控制
实用的控制器结构与鲁棒控制问题
理想的控制器
一类实用的控制器
二自由度控制问题
鲁棒控制系统的设计
在控制系统设计中的应用
与频域法用于控制系统设计
与根轨迹法用于控制系统设计
小结
关键术语和概念
拓展您的事业——电子仪器学科
习题
第章控制系统的状态变量分析与设计
电子与电气学科世界学者——卡尔曼
引言
线性定常连续系统的时域响应
线性定常系统齐次状态方程的解与状态转移矩阵
状态转移矩阵的性质和意义
线性定常连续系统非齐次状态方程的解
连续系统的李雅普诺夫稳定性分析
李雅普诺夫稳定性概念
李雅普诺夫稳定性理论
线性定常系统的李雅普诺夫稳定性分析
非线性系统的李雅普诺夫稳定性分析——克拉索夫斯基法
李雅普诺夫第二法的其他应用
控制系统的能控性和能观测性
能控性和能观测性的定义
线性定常连续系统的能控性判据
线性定常连续系统的能观测性判据
线性系统能控性与能观测性的对偶关系
控制系统的结构分解
线性定常系统的极点配置设计
状态反馈和输出反馈的概念
状态变量闭环控制系统的极点配置设计
基于状态观测器的控制系统设计
控制系统
控制的数学描述与性能指标
基于线性二次型性能指标控制设计
小结
关键术语和概念
拓展您的事业——科学研究与工程教育事业
习题
第章非线性系统
电子与电气学科世界学者——李雅普诺夫
引言
非线性系统的特征
非线性系统的研究方法
典型非线性特征及对系统运动的影响
继电特性
死区特性
饱和特性
间隙特性
摩擦特性
相平面法
相平面和相轨迹的基本概念
相轨迹的性质
相轨迹图解法
线性系统的相轨迹
非线性系统的相轨迹
典型非线性控制系统相平面分析
描述函数法
描述函数法的基本概念
典型非线性特性的描述函数计算
非线性系统的简化
利用描述函数分析系统的稳定性
利用非线性特性进行控制系统设计
非线性阻尼校正
非线性滞后校正
基于继电器特性的参数自整定控制系统设计
在非线性系统分析中的应用
小结
关键术语和概念
拓展您的事业——电磁学科
习题
第章数字控制系统
电子与电气学科世界学者——香农
引言
采样控制过程
数字控制系统组成
信号的采样与保持
采样过程
采样过程的数学描述
香农定理
采样周期的选取
信号保持
变换理论
变换的定义
变换方法
变换的基本定理
反变换
离散系统的数学模型
线性定常离散系统差分方程及其解法
脉冲传递函数
开环系统脉冲传递函数
闭环系统脉冲传递函数
线性定常离散控制系统的稳定性
线性定常离散控制系统稳定的充要条件
线性定常离散系统的稳定判据
离散系统的稳态误差
离散系统的动态性能分析
常用数字控制器的实现
在数字控制系统中的应用
变换和反变换的实现
连续系统模型与离散系统模型的转换
线性定常数字控制系统的稳定性分析
数字控制系统的时域分析
小结
关键术语和概念
拓展您的事业——软件工程学科
习题
第章自动控制系统的设计实例
信息技术创新创业先驱——乔布斯
引言
温度控制器的设计与实现
温度控制系统分析
温度控制系统硬件设计
温度控制系统性能测试
倒立摆控制系统设计与实现
倒立摆数学模型的建立
倒立摆控制系统硬件设计
倒立摆控制系统算法仿真
倒立摆控制系统实现
小结
关键术语和概念
拓展您的事业——人工智能学科
附录
参考文献
【基本信息】
书名：自动控制原理（第版）
作者：杨智、范正平、曾君
丛书名：高等学校自动化类专业系列教材
印次
出版日期
印刷日期
【基本内容】
自动控制原理涵盖“经典控制”和“先进控制技术”两块核心板块内容。因此，本书的前章紧紧围绕着控制工程领域中的经典控制内容展开，着重描述了控制系统的数学模型建立、控制系统的时域分析、根轨迹技术、频域分析法以及控制系统的校正设计，是经典控制工程问题分析与设计的基础与核心。第章至第章属于先进控制技术内容，这部分是多学时自动化类专业的提高部分，第章控制系统的状态变量法详细阐述了现代控制工程中的可控性与可观性、系统的结构分解问题，给出相应控制系统的一般分析与设计方法，也描述了优化控制理论的基本概念、分析及设计方法。第章讨论了控制工程最复杂的非线性系统，重点阐述了相平面和描述函数法，以及李雅普诺夫稳定性理论及分析与设计方法，讲述的自整定技术及应用。第章数字控制系统内容，特别介绍了控制工程中实用的数值算法及应用。第章给出了以温度控制和倒立摆为例的控制系统设计与实践案例。
本书可作为理工科大学本科学生的教材及参考书，也可作为工程技术人员的自学参考书。
化工、航空航天等相关专业的教材，还可作为相关学科专业本硕博一体化及工程技术人员的参考书。
【作者简介】
杨智 中山大学智能工程学院教授，南粤教师，控制工程知名专家。从事控制科学与工程的科研与教学工作余年，主要研究方向为复杂系统的建模与控制理论及应用。先后主持或参加和省级科研项目余项，其中自整定关键技术已被自动化仪表厂商广泛使用。出版著作部，包括《自动控制原理》、《电路分析》、《可编程控制器》和《虚拟仪器教学实验简明教程》等。在《自动化学报》《控制理论与应用》等国内外主要学术期刊发表论文余篇，获省级科学技术进步二等奖项、省教学成果一等奖项。曾指导学生获全国大学生数学建模竞赛一等奖、指导两支参赛队伍获全国大学生电子设计竞赛一等奖。
【目录】
第章绪论
电子与电气学科世界学者——瓦特
引言
自动控制的定义和历史回顾
自动控制系统举例及术语定义
液位控制系统
温度控制系统
自动控制系统术语定义
自动控制系统的基本控制方式
开环控制
闭环控制
复合控制
自动控制系统分类
按系统特性方程分
按参考输入信号的变化规律分
按控制系统输入量和输出量的数量分
按控制原理分
自动控制系统的基本要求
“自动控制原理”课程的性质、内容和学习要求
小结
关键术语和概念
拓展您的事业——电子学科
习题
第章控制系统的数学模型
电子与电气学科世界学者——麦克斯韦
引言
控制系统的时域数学模型
微分方程与状态变量数学模型
线性定常微分方程的解
非线性系统的线性化
运动的模态
控制系统的复数域数学模型
传递函数的定义和性质
传递函数的零点和极点
传递函数用于分析控制系统性能
传递函数数学模型建立举例
控制系统的方框图与信号流图
控制系统的方框图
方框图的等效变换和简化
信号流图
多输入系统的传递函数
输入输出模型与状态变量模型之间的关系
由输入输出模型转换为状态变量模型
由状态变量模型转换为输入输出模型
线性定常系统在坐标变换下的特性
数学模型的实验测定法
数学模型实验测定的主要方法
数学模型的工程辨识
用于控制系统模型建立与仿真
小结
关键术语和概念
拓展您的事业——电气工程学科
习题
第章控制系统的时域分析
电子与电气学科世界学者——维纳
引言
典型输入信号
时域性能指标
控制系统时域分析
一阶系统的时域分析
典型二阶系统的时域分析
高阶系统的时域分析
分析控制系统时域响应
线性定常系统的稳定性分析
稳定性定义及线性定常系统稳定的充分要条件
线性定常系统与劳斯稳定判据
劳斯稳定判据的应用
控制系统的稳态误差分析
误差定义及稳态误差
稳态误差的计算
扰动作用下的稳态误差
减小或消除稳态误差的措施
小结
关键术语和概念
拓展您的事业——自动化学科
习题
第章根轨迹技术
电子与电气学科世界学者——伊文思
引言
根轨迹的基本概念
根轨迹方程
根轨迹绘制的基本法则
广义根轨迹
参数根轨迹
正反馈或非最小相位系统的根轨迹
时滞系统的根轨迹
根轨迹法在控制系统中的应用
小结
关键术语和概念
拓展您的事业——计算机学科
习题
第章控制系统的频域分析
电子与电气学科世界学者——奈奎斯特
引言
频率特性的基本概念与定义
频率特性的几何表示法
典型环节频率特性曲线的绘制
系统的开环频率特性
开环幅相频率特性曲线的绘制
开环对数频率特性曲线
传递函数的频域实验确定
线性定常系统频率域稳定判据
奈奎斯特稳定判据的数学基础
奈奎斯特稳定判据
对数频率特性稳定判据
相对稳定性——稳定裕度
闭环系统的频域响应
闭环系统的频域性能指标
典型二阶系统的、ω和带宽
频域指标和时域指标的转换
在系统频域分析中的应用
小结
关键术语和概念
拓展您的事业——通信系统学科
习题
第章控制系统的校正设计
电子与电气学科世界学者——伯德
引言
控制系统的分析与设计问题
不同校正方法的性能指标
基本校正方式
控制校正器的基本控制规律
比例Ｐ控制规律
积分Ｉ控制规律
比例积分控制规律
比例微分控制规律
比例积分微分控制规律
局部速度反馈控制规律
常用校正装置及特性
无源校正电路
自动化仪表中的控制器
根轨迹法在控制系统校正设计中的应用
串联超前校正
串联滞后校正
串联校正
局部反馈校正
伯德图频域法在控制系统校正设计中的应用
串联超前校正
串联滞后校正
滞后超前校正
串联校正的预期开环频率特性设计
工业过程控制中调节器参数的工程整定
飞升曲线法
临界比例度法
复合校正控制系统设计
按扰动补偿的复合控制
按输入补偿的复合控制
实用的控制器结构与鲁棒控制问题
理想的控制器
一类实用的控制器
二自由度控制问题
鲁棒控制系统的设计
在控制系统设计中的应用
与频域法用于控制系统设计
与根轨迹法用于控制系统设计
小结
关键术语和概念
拓展您的事业——电子仪器学科
习题
第章控制系统的状态变量分析与设计
电子与电气学科世界学者——卡尔曼
引言
线性定常连续系统的时域响应
线性定常系统齐次状态方程的解与状态转移矩阵
状态转移矩阵的性质和意义
线性定常连续系统非齐次状态方程的解
连续系统的李雅普诺夫稳定性分析
李雅普诺夫稳定性概念
李雅普诺夫稳定性理论
线性定常系统的李雅普诺夫稳定性分析
非线性系统的李雅普诺夫稳定性分析——克拉索夫斯基法
李雅普诺夫第二法的其他应用
控制系统的能控性和能观测性
能控性和能观测性的定义
线性定常连续系统的能控性判据
线性定常连续系统的能观测性判据
线性系统能控性与能观测性的对偶关系
控制系统的结构分解
线性定常系统的极点配置设计
状态反馈和输出反馈的概念
状态变量闭环控制系统的极点配置设计
基于状态观测器的控制系统设计
控制系统
控制的数学描述与性能指标
基于线性二次型性能指标控制设计
小结
关键术语和概念
拓展您的事业——科学研究与工程教育事业
习题
第章非线性系统
电子与电气学科世界学者——李雅普诺夫
引言
非线性系统的特征
非线性系统的研究方法
典型非线性特征及对系统运动的影响
继电特性
死区特性
饱和特性
间隙特性
摩擦特性
相平面法
相平面和相轨迹的基本概念
相轨迹的性质
相轨迹图解法
线性系统的相轨迹
非线性系统的相轨迹
典型非线性控制系统相平面分析
描述函数法
描述函数法的基本概念
典型非线性特性的描述函数计算
非线性系统的简化
利用描述函数分析系统的稳定性
利用非线性特性进行控制系统设计
非线性阻尼校正
非线性滞后校正
基于继电器特性的参数自整定控制系统设计
在非线性系统分析中的应用
小结
关键术语和概念
拓展您的事业——电磁学科
习题
第章数字控制系统
电子与电气学科世界学者——香农
引言
采样控制过程
数字控制系统组成
信号的采样与保持
采样过程
采样过程的数学描述
香农定理
采样周期的选取
信号保持
变换理论
变换的定义
变换方法
变换的基本定理
反变换
离散系统的数学模型
线性定常离散系统差分方程及其解法
脉冲传递函数
开环系统脉冲传递函数
闭环系统脉冲传递函数
线性定常离散控制系统的稳定性
线性定常离散控制系统稳定的充要条件
线性定常离散系统的稳定判据
离散系统的稳态误差
离散系统的动态性能分析
常用数字控制器的实现
在数字控制系统中的应用
变换和反变换的实现
连续系统模型与离散系统模型的转换
线性定常数字控制系统的稳定性分析
数字控制系统的时域分析
小结
关键术语和概念
拓展您的事业——软件工程学科
习题
第章自动控制系统的设计实例
信息技术创新创业先驱——乔布斯
引言
温度控制器的设计与实现
温度控制系统分析
温度控制系统硬件设计
温度控制系统性能测试
倒立摆控制系统设计与实现
倒立摆数学模型的建立
倒立摆控制系统硬件设计
倒立摆控制系统算法仿真
倒立摆控制系统实现
小结
关键术语和概念
拓展您的事业——人工智能学科
附录
参考文献