本书是在2007年出版的普通高等教育国家精品教材、普通高等教育“十一五”规划教材《自动控制原理与系统》(第3版)的基础上进行更新和修订的。全书分为两篇,第1篇为自动控制原理,它包括系统数学模型的建立、分析系统性能的常用方法、系统性能分析和改善系统性能的途径,以及MATLAB在系统分析中的应用。第2篇为自动控制系统,它包括直流调速系统、交流调速系统、位置随动系统和MATLAB/SIMULINK系统仿真,以及实际系统的分析与调试。本书第4版修订时,保持原书获得好评的特色,以自动控制原理作为分析工具,自动控制系统作为分析对象,围绕系统性能分析和改善系统性能途径,贯穿系统结构、关键部件、系统参数确定、仿真与调试,理论联系实际。本书修订中,对直流脉宽调速系统和交流变频调速系统进行了较大幅度的更新,使其更加符合科技发展与工程实际。本书可作为普通本科、应用型本科、高职高专自动化类专业、电气类专业、机电一体化专业教材。本书可作为一门课程开设,也可分作为《自动控制原理》和《自动控制系统》两门课程开设。书中各种控制系统的实例及仿真分析可用于对学生相关实践环节的指导。本书也可供从事电气自动化的工程技术人员参考。本书先后获得第二届全国高校机电类教材一等奖、机械工业部科技进步三等奖、普通高等教育“十一五”规划教材、2007年度普通高等教育国家精品教材。
适读人群:高职高专自动化类专业、电气类专业、机电一体化专业
《自动控制原理与系统》(第2版)1996年出版,2007年修订第3版,多年来受到读者的厚爱,先后获得第二届全国高校机电类教材一等奖、机械工业部科技进步三等奖,被评为普通高等教育“十一五”规划教材、2007年度普通高等教育国家精品教材。
全书分为两篇,第1篇为自动控制原理,内容包括系统数学模型的建立、分析系统性能的常用方法、系统性能分析、改善系统性能的途径以及MATLAB在系统分析中的应用。第2篇为自动控制系统,内容包括直流调速系统(直流相控调速系统和直流脉宽调速系统)、交流调速系统、位置随动系统、MATLAB/SIMULINK系统仿真以及实际系统的分析与调试。全书每章均有小结、思考题与习题,它们多为生产实际中的问题,“小结”概括了每章的基本内容和要求;书中的例题与习题,有的是后续内容的一部分,请读者加以注意。书中安排了较多的阅读材料、实例分析和读图练习,以利学生自学能力、分析能力和实践能力的提高,此外也是为了帮助解决参考图书不足的困难。
《自动控制原理与系统》(第2版)1996年出版,2007年修订第3版,多年来受到读者的厚爱,先后获得第二届全国高校机电类优秀教材一等奖、机械工业部科技进步三等奖,被评为普通高等教育“十一五”国家级规划教材、2007年度普通高等教育国家精品教材。
本书的第1版~第3版,以自控理论作为系统分析的工具,以系统分析作为理论的应用举例,使学生理解所学理论用于何处和怎样具体应用,收到了很好的效果,得到了同行专家和读者的充分肯定,因此第4版修订时,仍然保持这一特色。全书以方法论为主线,通过应用举例,着重物理含义和物理过程的阐述。本书的特点是:理论联系实际,分析细致,通俗易懂和切合实用。
考虑到当前应用型人才教育更侧重现场技术应用的特点,本书修订时,更加突出了系统的工作原理、系统的性能分析和系统调试,更加突出了自动控制技术在生产实际中的应用,与此同时也适当精简了系统设计方面的内容。同时,对直流脉宽调速系统和交流变频调速系统等进行了较大篇幅的更新,使其更加符合科技发展与工程实际。
全书分为两篇,第1篇为自动控制原理,内容包括系统数学模型的建立、分析系统性能的常用方法、系统性能分析、改善系统性能的途径以及MATLAB在系统分析中的应用。第2篇为自动控制系统,内容包括直流调速系统(直流相控调速系统和直流脉宽调速系统)、交流调速系统、位置随动系统、MATLAB/SIMULINK系统仿真以及实际系统的分析与调试。全书每章均有小结、思考题与习题,它们多为生产实际中的问题,“小结”概括了每章的基本内容和要求;书中的例题与习题,有的是后续内容的一部分,请读者加以注意。书中安排了较多的阅读材料、实例分析和读图练习,以利学生自学能力、分析能力和实践能力的提高,此外也是为了帮助解决参考图书不足的困难。
本书由上海理工大学孔凡才、重庆理工大学陈渝光主编。编写分工为:第1章由孔凡才、重庆理工大学高雪佳编写,第2章由孔凡才、重庆理工大学古亮编写,第3章~第5章由陈渝光、孔凡才编写,第6章由孔凡才、重庆大学孙跃编写,第7章~第10章由孔凡才、重庆理工大学刘述喜和重庆大学苏玉刚编写。本书由重庆理工大学李山教授主审。作者在此谨致谢意。
本书的参考教学时数为64~80学时,书中打“.”的为选学内容。书中的阅读材料可采取学生课外阅读、课内讨论、教师总结的方式进行,也可作为课外提高内容。编者在编写时,兼顾了全书的系统性和完整性,建议教师和读者使用时,抓住主干,选择要点,把主要精力放在对分析方法的掌握上。本书可作一门课程开设,也可分作《自动控制原理》和《自动控制系统》两门课程开设。此处,书中许多章节的内容都相对独立,便于不同的专业选用。
限于作者水平,书中难免有缺点和错误,恳请读者批评指正。
编者
前言
第1 篇 自动控制原理
第1 章 自动控制系统概述 2
1. 1 引言 2
1. 2 开环控制和闭环控制 3
1. 2. 1 开环控制系统 3
1. 2. 2 闭环控制系统 4
1. 3 自动控制系统的组成 6
1. 4 自动控制系统的分类 10
1. 4. 1 按输入量变化的规律分类 10
1. 4. 2 按系统传输信号对时间的关系
分类 10
1. 4. 3 按系统的输出量和输入量间的
关系分类 11
1. 4. 4 按系统中的参数对时间的变化
情况分类 11
1. 5 自动控制系统的性能指标 11
1. 5. 1 系统的稳定性 11
1. 5. 2 系统的稳态性能指标 12
1. 5. 3 系统的动态性能指标 12
1. 6 研究自动控制系统的方法 14
小结 14
思考题 15
习题 15
第2 章 拉普拉斯变换及其应用 18
2. 1 拉氏变换的概念 18
2. 2 拉氏变换的运算定理 21
2. 3 拉氏反变换 22
2. 4 应用拉氏变换求解微分方程 23
小结 24
习题 24
第3 章 自动控制系统的数学模型 25
第4 章 分析自动控制系统性能常用的方法 54
第5 章 自动控制系统的性能分析 89
第6 章 自动控制系统的校正(改善系统性能的途径) 126
第2 篇 自动控制系统
第7 章 直流调速系统 153
第8 章 交流调速系统197
第9 章 位置随动系统227
第10 章 自动控制系统的分析、
调试及维护维修251
附录 266
附录A 常用文字符号 266
附录B 自动控制技术术语的中、英名词
对照 269
参考文献 278