自动控制原理(双色)(含微课)
定价:¥45.80
作者: 王楠
出版时间:2025-01
最新印次日期:2025-1
出版社:安徽科学技术出版社
- 安徽科学技术出版社
- 9787533792824
- 1-1
- 569458
- 2025-01
- 装备制造大类
- 自动化类
- 机械机电自动化类
- 高职本科(应用型本科)
内容简介
本书内容主次分明、讲解深入浅出、结构清晰流畅,主要内容包括绪论、自动控制系统的数学模型、时域分析法、频域分析法、自动控制系统的校正和综合案例。
本书可作为职业本科院校自动化类专业学生的教材,也可作为相关工程技术人员的参考用书。
本书可作为职业本科院校自动化类专业学生的教材,也可作为相关工程技术人员的参考用书。
目录
绪论
0.1 自动控制系统的定义及基本组成
0.1.1 自动控制系统的定义
0.1.2 自动控制系统的基本组成
0.2 自动控制系统的基本控制方式
0.2.1 开环控制
0.2.2 闭环控制
0.2.3 复合控制
0.3 自动控制系统的分类
0.3.1 按系统微分方程形式分类
0.3.2 按输入信号特性分类
0.3.3 按信号传递方式分类
0.3.4 按系统中参数相对于时间的变化情况分类
0.4 自动控制系统的性能要求
0.4.1 稳定性
0.4.2 快速性
0.4.3 准确性
项目1 自动控制系统的数学模型
任务1.1 认识微分方程与传递函数
任务引入
任务工单——建立直流电动机的微分方程模型
1.1.1 微分方程
1.1.2 传递函数
任务1.2 认识典型环节
任务引入
任务工单——认识典型环节的表达形式及应用
1.2.1 比例环节
1.2.2 积分环节
1.2.3 惯性环节
1.2.4 微分环节
1.2.5 比例微分环节
1.2.6 振荡环节
1.2.7 延迟环节
任务1.3 认识结构图
任务引入
任务工单——作出直流电动机的结构图
1.3.1 结构图的组成及绘制
1.3.2 结构图的等效变换
1.3.3 利用结构图求闭环控制系统的传递函数
任务1.4 利用MATLAB建模
任务引入
任务工单——利用MATLAB建立系统的传递函数模型
1.4.1 MATLAB基础
1.4.2 建立传递函数模型
1.4.3 建立结构图模型
项目综合考核
项目综合评价
项目2 时域分析法
任务2.1 认识典型输入信号和时域性能指标
任务引入
任务工单——标注典型一阶系统的单位阶跃响应曲线
2.1.1 典型输入信号
2.1.2 时域性能指标
任务2.2 认识一阶、二阶系统的时域分析
任务引入
任务工单——认识一阶、二阶系统的时域分析
2.2.1 一阶系统的时域分析
2.2.2 二阶系统的时域分析
任务2.3 认识稳定性分析及稳态性能分析
任务引入
任务工单——认识稳态误差
2.3.1 稳定性分析
2.3.2 稳态性能分析
任务2.4 利用MATLAB进行时域分析
任务引入
任务工单——利用MATLAB计算给定系统的稳态误差
2.4.1 利用MATLAB分析系统的稳定性
2.4.2 利用MATLAB分析系统的动态性能
2.4.3 利用MATLAB计算稳态误差
2.4.4 Simulink仿真
项目综合考核
项目综合评价
项目3 频域分析法
任务3.1 认识典型环节的频率特性
任务引入
任务工单——掌握典型环节的频率特性
3.1.1 频率特性的相关概念
3.1.2 频率特性的表示方法
3.1.3 典型环节的频率特性
任务3.2 认识开环频率特性
任务引入
任务工单——绘制系统的开环频率特性曲线
3.2.1 开环频率特性的分析
3.2.2 开环频率特性曲线的绘制
任务3.3 利用开环频率特性分析系统的稳定性
任务引入
任务工单——判断闭环系统的稳定性
3.3.1 奈奎斯特稳定判据
3.3.2 对数频率稳定判据
3.3.3 稳定裕度
3.3.4 开环频域性能指标与时域性能指标的关系
3.3.5 闭环频域性能指标与时域性能指标的关系
任务3.4 利用MATLAB进行频域分析
任务引入
任务工单——利用MATLAB分析系统的稳定性
3.4.1 利用MATLAB绘制开环幅相频率特性曲线
3.4.2 利用MATLAB绘制开环对数频率特性曲线
3.4.3 利用MATLAB计算系统的稳定裕度
项目综合考核
项目综合评价
项目4 自动控制系统的校正
任务4.1 认识自动控制系统的校正
任务引入
任务工单——绘制系统的响应曲线
4.1.1 校正装置
4.1.2 校正方式
4.1.3 基本控制规律
任务4.2 认识不同校正方式的特性
任务引入
任务工单——求取校正装置的参数及传递函数
4.2.1 串联校正的特性
4.2.2 反馈校正的特性
4.2.3 复合校正的特性
任务4.3 利用MATLAB进行校正
任务引入
任务工单——利用MATLAB进行串联滞后校正
4.3.1 利用MATLAB进行系统校正
4.3.2 利用Simulink建立校正仿真结构图
项目综合考核
项目综合评价
项目5 综合案例
任务5.1 认识电阻炉温度自动控制系统
任务引入
任务工单——作出电阻炉温度自动控制系统的原理框图
5.1.1 电阻炉温度自动控制系统的工作原理
5.1.2 电阻炉温度自动控制系统模型的建立
5.1.3 电阻炉温度自动控制系统的主要组成
任务5.2 认识恒压供水自动控制系统
任务引入
任务工单——作出恒压供水自动控制系统的原理框图
5.2.1 恒压供水自动控制系统的工作原理
5.2.2 恒压供水自动控制系统模型的建立
5.2.3 恒压供水自动控制系统的主要组成
项目综合考核
项目综合评价
附录
参考文献
0.1 自动控制系统的定义及基本组成
0.1.1 自动控制系统的定义
0.1.2 自动控制系统的基本组成
0.2 自动控制系统的基本控制方式
0.2.1 开环控制
0.2.2 闭环控制
0.2.3 复合控制
0.3 自动控制系统的分类
0.3.1 按系统微分方程形式分类
0.3.2 按输入信号特性分类
0.3.3 按信号传递方式分类
0.3.4 按系统中参数相对于时间的变化情况分类
0.4 自动控制系统的性能要求
0.4.1 稳定性
0.4.2 快速性
0.4.3 准确性
项目1 自动控制系统的数学模型
任务1.1 认识微分方程与传递函数
任务引入
任务工单——建立直流电动机的微分方程模型
1.1.1 微分方程
1.1.2 传递函数
任务1.2 认识典型环节
任务引入
任务工单——认识典型环节的表达形式及应用
1.2.1 比例环节
1.2.2 积分环节
1.2.3 惯性环节
1.2.4 微分环节
1.2.5 比例微分环节
1.2.6 振荡环节
1.2.7 延迟环节
任务1.3 认识结构图
任务引入
任务工单——作出直流电动机的结构图
1.3.1 结构图的组成及绘制
1.3.2 结构图的等效变换
1.3.3 利用结构图求闭环控制系统的传递函数
任务1.4 利用MATLAB建模
任务引入
任务工单——利用MATLAB建立系统的传递函数模型
1.4.1 MATLAB基础
1.4.2 建立传递函数模型
1.4.3 建立结构图模型
项目综合考核
项目综合评价
项目2 时域分析法
任务2.1 认识典型输入信号和时域性能指标
任务引入
任务工单——标注典型一阶系统的单位阶跃响应曲线
2.1.1 典型输入信号
2.1.2 时域性能指标
任务2.2 认识一阶、二阶系统的时域分析
任务引入
任务工单——认识一阶、二阶系统的时域分析
2.2.1 一阶系统的时域分析
2.2.2 二阶系统的时域分析
任务2.3 认识稳定性分析及稳态性能分析
任务引入
任务工单——认识稳态误差
2.3.1 稳定性分析
2.3.2 稳态性能分析
任务2.4 利用MATLAB进行时域分析
任务引入
任务工单——利用MATLAB计算给定系统的稳态误差
2.4.1 利用MATLAB分析系统的稳定性
2.4.2 利用MATLAB分析系统的动态性能
2.4.3 利用MATLAB计算稳态误差
2.4.4 Simulink仿真
项目综合考核
项目综合评价
项目3 频域分析法
任务3.1 认识典型环节的频率特性
任务引入
任务工单——掌握典型环节的频率特性
3.1.1 频率特性的相关概念
3.1.2 频率特性的表示方法
3.1.3 典型环节的频率特性
任务3.2 认识开环频率特性
任务引入
任务工单——绘制系统的开环频率特性曲线
3.2.1 开环频率特性的分析
3.2.2 开环频率特性曲线的绘制
任务3.3 利用开环频率特性分析系统的稳定性
任务引入
任务工单——判断闭环系统的稳定性
3.3.1 奈奎斯特稳定判据
3.3.2 对数频率稳定判据
3.3.3 稳定裕度
3.3.4 开环频域性能指标与时域性能指标的关系
3.3.5 闭环频域性能指标与时域性能指标的关系
任务3.4 利用MATLAB进行频域分析
任务引入
任务工单——利用MATLAB分析系统的稳定性
3.4.1 利用MATLAB绘制开环幅相频率特性曲线
3.4.2 利用MATLAB绘制开环对数频率特性曲线
3.4.3 利用MATLAB计算系统的稳定裕度
项目综合考核
项目综合评价
项目4 自动控制系统的校正
任务4.1 认识自动控制系统的校正
任务引入
任务工单——绘制系统的响应曲线
4.1.1 校正装置
4.1.2 校正方式
4.1.3 基本控制规律
任务4.2 认识不同校正方式的特性
任务引入
任务工单——求取校正装置的参数及传递函数
4.2.1 串联校正的特性
4.2.2 反馈校正的特性
4.2.3 复合校正的特性
任务4.3 利用MATLAB进行校正
任务引入
任务工单——利用MATLAB进行串联滞后校正
4.3.1 利用MATLAB进行系统校正
4.3.2 利用Simulink建立校正仿真结构图
项目综合考核
项目综合评价
项目5 综合案例
任务5.1 认识电阻炉温度自动控制系统
任务引入
任务工单——作出电阻炉温度自动控制系统的原理框图
5.1.1 电阻炉温度自动控制系统的工作原理
5.1.2 电阻炉温度自动控制系统模型的建立
5.1.3 电阻炉温度自动控制系统的主要组成
任务5.2 认识恒压供水自动控制系统
任务引入
任务工单——作出恒压供水自动控制系统的原理框图
5.2.1 恒压供水自动控制系统的工作原理
5.2.2 恒压供水自动控制系统模型的建立
5.2.3 恒压供水自动控制系统的主要组成
项目综合考核
项目综合评价
附录
参考文献
















