經典控制原理與解析

第1章 自動控制的基本概念 1
1.1 基本知識點 2
1.1.1 自動控制的概念 2
1.1.2 自動控制系統的基本組成 2
1.1.3 自動控制理論 2
1.1.4 自動控制系統基本控制方式 3
1.1.5 對自動控制系統的基本要求 4
1.1.6 典型輸入信號 4
1.1.7 系統模型與建模的基本概念 5
1.2 典型問題解析 6
1.3 經典例題與習題 10
1.3.1 例題 10
1.3.2 習題 11
1.3.3 專業術語與名詞翻譯 11
第2章 線性系統、線性化與拉氏變換性質 12
2.1 基本知識點 13
2.1.1 線性系統的基本特性 13
2.1.2 拉氏變換的定義與性質 13
2.1.3 拉氏反變換 15
2.1.4 非線性元件微分方程的線性化 16
2.2 典型問題解析 16
2.3 經典例題與習題 19
2.3.1 例題 19
2.3.2 習題 20
2.3.3 專業術語與名詞翻譯 21
第3章 傳遞函數與用拉氏逆變換解微分方程 22
3.1 基本知識點 23
3.1.1 傳遞函數的定義 23
3.1.2 傳遞函數的形式 23
3.1.3 傳遞函數的性質 25
3.1.4 典型元部件的傳遞函數 25
3.2 典型問題解析 26
3.3 經典例題與習題 30
3.3.1 例題 30
3.3.2 習題 33
3.3.3 專業術語與名詞翻譯 33
第4章 結構圖變換 35
4.1 基本知識點 36
4.1.1 結構圖的組成 36
4.1.2 結構圖的等效變換 36
4.2 典型問題解析 39
4.3 經典例題與習題 41
4.3.1 例題 41
4.3.2 習題 42
4.3.3 專業術語與名詞翻譯 43
第5章 梅遜公式與擾動、誤差傳遞函數 45
5.1 基本知識點 46
5.1.1 信號流圖 46
5.1.2 信號流圖中常用的名詞術語 47
5.1.3 信號流圖的繪制 47
5.1.5 梅遜增益公式 48
5.1.6 反饋控制系統的傳遞函數 49
5.2 經典問題解析 50
5.3 經典例題與習題 53
5.3.1 例題 53
5.3.2 習題 56
5.3.3 專業術語與名詞翻譯 58
第6章 性能指標與一階系統 59
6.1 基本知識點 60
6.1.1 系統時間響應的性能指標 60
6.1.2 一階系統的分析和計算 61
6.2 經典問題解析 63
6.3 經典例題與習題 64
6.3.1 例題 64
6.3.1 習題 65
6.3.2 專業術語與名詞翻譯 65
第7章 二階系統 67
7.1 基本知識點 68
7.1.1 二階系統的數學模型 68
7.1.2 二階系統的單位階躍響應 68
7.1.3 欠阻尼二階系統性能指標估計 71
7.1.4 二階系統的單位斜坡響應 73
7.2 經典問題解析 73
7.3 經典例題與習題 78
7.3.1 例題 78
7.3.2 習題 79
7.3.3 專業術語與名詞翻譯 79
第8章 二階系統的性能改善與高階系統 81
8.1 基本知識點 82
8.1.1 比例—微分控制 82
8.1.2 測速反饋控制 82
8.1.3 高階系統的時間響應 83
8.1.4 高階系統性能的分析——主導極點法 85
8.2 經典問題解析 86
8.3 經典例題與習題 92
8.3.1 例題 92
8.3.2 習題 93
8.3.3 專業術語與名詞翻譯 94
第9章 線性系統的穩定性與勞斯判據 95
9.1 基本知識點 96
9.1.1 穩定的概念和定義 96
9.1.2 穩定的充要條件 96
9.1.3 勞斯——古爾維茨穩定判據 97
9.1.4 勞斯判據的應用 98
9.2 經典問題解析 98
9.3 經典例題與習題 101
9.3.1 例題 101
9.3.1 習題 104
9.1.5 專業術語與名詞翻譯 105
第10章 線性系統的穩態誤差 106
10.1 基本知識點 107
10.1.1 誤差與穩態誤差的定義 107
10.1.2 系統類型 107
10.1.3 階躍輸入下的穩態誤差與靜態誤差系數 109
10.1.4 斜坡輸入下的穩態誤差與靜態誤差系數 109
10.1.5 加速度輸入下的穩態誤差與靜態誤差系數 110
10.2 經典問題解析 111
10.3 經典例題與習題 116
10.3.1 例題 116
10.3.1 習題 118
10.3.2 專業術語與名詞翻譯 120
第11章 根軌跡基本概念 121
11.1 基本知識點 122
11.1.1 根軌跡的定義 122
11.1.2 根軌跡與系統性能 123
11.1.3 閉環零、極點與開環零極點之間的關系 123
11.1.4 根軌跡方程 123
11.1.5 根軌跡方程的應用 124
11.2 經典問題解析 125
11.3 經典例題與習題 126
11.3.1 例題 126
11.3.2 習題 127
11.3.3 專業術語與名詞翻譯 127
第12章 根軌跡前四條法則 128
12.1 基本知識點 129
12.2 經典問題解析 129
12.3 經典例題與習題 135
12.3.1 例題 135
12.3.2 習題 137
12.3.3 專業術語與名詞翻譯 138
第13章 根軌跡後四條法則 139
13.1 基本知識點 140
13.2 經典問題解析 141
13.3 經典例題與習題 145
13.3.1 例題 145
13.3.2 習題 146
13.3.3 專業術語與名詞翻譯 147
第14章 參數根軌跡與零度根軌跡 148
14.1 基本知識點 149
14.1.1 參數根軌跡 149
14.1.2 零度根軌跡 149
14.2 經典問題解析 150
14.3 經典例題與習題 152
14.3.1 例題 152
14.3.2 習題 155
14.3.3 專業術語與名詞翻譯 155
第15章 頻率響應的基本概念 157
15.1 基本知識點 158
15.1.1 頻率特性的基本概念 158
15.1.2 頻率特性的幾何表示法 160
15.2 經典問題解析 161
15.3 經典例題與習題 164
15.3.1 例題 164
15.3.2 習題 165
15.3.3 專業術語與名詞翻譯 165
第16章 八大環節的伯德圖與奈氏曲線 166
16.1 基本知識點 167
16.1.1 典型環節的構成 167
16.1.2 比例環節的頻率特性 167
16.1.3 積分環節的頻率特性 168
16.1.4 微分環節的頻率特性 169
16.1.5 慣性環節的頻率特性 170
16.1.6 一階微分環節的頻率特性 172
16.1.7 振盪環節的頻率特性 173
16.1.8 二階微分環節的頻率特性 176
16.2 經典問題解析 177
16.3 經典例題與習題 183
16.3.1 例題 183
16.3.2 習題 185
16.3.3 專業術語與名詞翻譯 185
第17章 一般系統的奈氏曲線與伯德圖 187
17.1 基本知識點 188
17.1.1 開環幅相曲線的繪制 188
17.1.2 開環對數頻率特性的繪制 188
17.1.3 最小相角系統與非最小相角系統 189
17.2 經典問題解析 189
17.3 經典例題與習題 192
17.3.1 例題 192
17.3.2 習題 197
17.3.3 專業術語與名詞翻譯 198
第18章 奈氏判據 200
18.1 基本知識點 201
18.1.1 奈氏判據概述 201
18.1.2 對數頻率穩定判據 203
18.2 經典問題解析 204
18.3 經典例題與習題 219
18.3.1 例題 219
18.3.2 習題 221
18.3.3 專業術語與名詞翻譯 223
第19章 穩定裕度 224
19.1 基本知識點 225
19.1.1 穩定裕度的定義 225
19.1.2 帶寬頻率和帶寬 227
19.2 經典問題解析 228
19.3 經典例題與習題 233
19.3.1 例題 233
19.3.2 習題 235
19.3.3 專業術語與名詞翻譯 235
第20章 校正與PID控制 236
20.1 基本知識點 237
20.1.1 系統的設計與校正問題 237
20.1.2 校正的作用 237
20.1.3 校正方式 238
20.1.4 系統帶寬的選擇 239
20.1.5 基本控制規律 240
20.2 經典問題解析 241
20.3 經典例題與習題 243
20.3.1 例題 243
20.3.2 習題 244
20.3.3 專業術語與名詞翻譯 245
第21章 超前校正與滯後校正 246
21.1 基本知識點 247
21.1.1 常用校正裝置及其特性 247
21.1.2 串聯超前校正方法 249
21.1.3 串聯滯後校正 250
21.2 經典問題解析 251
21.3 經典例題與習題 258
21.3.1 例題 258
21.3.2 習題 260
21.3.3 專業術語與名詞翻譯 260
參考文獻 262