本书内容包括:自动控制的基本知识;拉氏变换及其应用;自动控制系统的数学模型;自动控制系统的时域分析法;自动控制系统的频域分析法;自动控制系统的根轨迹分析法;自动控制系统的校正与设计方法;采样控制系统的分析方法;自动控制系统的分析与调试方法;自动控制原理实验(实训)指导。为了便于教师组织教学和学生的学习,每章在开始时有“学习要求”,明确教学**和基本要求,对学生的学习也提出学习的目标和方向;结束时有“本章小结”,便于教学总结和归纳,方便学生的理解和复习;*后一章是实验(实训)指导,设定了几个典型的技能训练项目,内容的选择以培养和训练学生的技能为基本要素,明确技能训练的目的,便于培养和提高学生的自动控制技术的实践技能和应用能力;每章还有一定量的习题,学生通过练习,更加深对知识的理解和掌握。
本书可作为高等职业院校、高等专科院校、成人高校、民办高校及本科院校举办的二级职业技术学院的自动化、机电一体化、应用电子等专业的教材,也可供有关人员参考。

第1章 自动控制的基本知识
学习要求
1.1 自动控制系统术语
1.2 开环控制和闭环控制
1.3 自动控制系统的组成与工作原理
1.4 对自动控制系统的基本要求
本章小结
习题
第2章 拉氏变换及其应用
学习要求
2.1 拉氏变换的基本概念
2.2 拉氏变换的运算定理
2.3 拉氏反变换
2.4 应用拉氏变换求解微分方程
本章小结
习题
第3章 自动控制系统的数学模型
学习要求
3.1 控制系统的微分方程
3.2 典型环节的传递函数
3.3 自动控制系统的动态结构图
3.4 自动控制系统的传递函数
3.5 自动控制系统数学模型的建立与化简举例
本章小结
习题
第4章 自动控制系统的时域分析法
学习要求
4.1 控制系统性能指标及其动态性能分析
4.2 控制系统的稳定性分析
4.3 控制系统的稳态误差分析
4.4 用时域分析法分析控制系统性能举例
本章小结
习题
第5章 自动控制系统的频域分析法
学习要求
5.1 频率特性的基本概念
5.2 典型环节和系统的频率特性
5.3 用频域分析法分析系统的稳定性
5.4 开环频率特性与闭环系统性能的关系
5.5 闭环频率特性与时域指标的关系
5.6 用频域分析法分析系统性能举例
本章小结
习题
第6章 自动控制系统的根轨迹分析法
学习要求
6.1 根轨迹分析法的基本概念
6.2 根轨迹绘制的基本规则
6.3 广义根轨迹
6.4 利用根轨迹分析系统性能
本章小结
习题
第7章 自动控制系统的校正与设计
学习要求
7.1 系统校正的一般方法
7.2 频域法校正系统设计
7.3 控制系统的工程设计方法
本章小结
习题
第8章 采样控制系统分析
学习要求
8.1 采样控制系统的基本概念
8.2 采样控制系统的数学基础
8.3 采样控制系统的脉冲传递函数
8.4 采样控制系统的动态性能分析
8.5 采样控制系统的稳定性分析
8.6 采样控制系统的稳态误差分析
本章小结
习题
第9章 自动控制系统的分析与调试
学习要求
9.1 自动控制系统的分析步骤
9.2 自动控制系统的调试方法
9.3 自动控制系统的维护使用
本章小结
习题
第10章 自动控制原理实验(实训)指导
附录
参考文献

第1章 自动控制的基本知识
【学习要求】
①了解自动控制系统的基本概念。
②掌握开环和闭环控制的特点。
③掌握自动控制系统的组成及工作原理。
④理解对控制系统的要求。
⑤会分析实际控制系统的各个变量与信号。
1.1 自动控制系统术语
1.1.1 自动控制系统的概述
自动控制技术已经广泛应用于工业、农业、交通运输、国防、管理工程等各个领域中:自动控制技术是科学技术现代化的重要标志之一,自动控制技术的应用水平已成为衡量一个**生产和技术先进与否的重要标志。
自动控制理论的应用可以追溯到18世纪(1788年)瓦特(Watt)利用小球离心调速器使蒸汽机转速保持恒定的开创性的突破。为小球离心调速器原理图。此调速器是利用飞锤、弹簧和杠杆系统来调节阀门的开度,从而达到控制蒸汽机转速的目的,其工作原理为:如果负载增加,则蒸汽机转速下降,飞锤1下降,滑套2将通过杠杆3使蒸汽阀门开大,蒸汽供给量增加,从而使蒸汽机转速上升。反之若负载减小,蒸汽机转速上升,则通过调节可使转速下降。这样,离心调速器可自动地抵制负载的变化,使蒸汽机转速保持稳定。但是在使用的过程中发现,有时小球离心调速器并不能使蒸汽机很好地调速和稳定转速,而且常常还会出现剧烈的振荡,也就是说,系统的转速不能够稳定下来,这就提出了一个关于控制系统稳定性的问题。
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