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第1章緒論 1.1控制系統舉例 1.2自動控制系統的基本概念 1.2.1自動控制系統的工作原理 1.2.2對控制系統的基本要求 1.2.3控制系統的基本控制方式 1.2.4自動控制系統的基本組成 1.2.5機械控制系統的常用名詞術語 1.3自動控制系統的分類 1.3.1按輸入量的變化規律進行分類 1.3.2按系統中傳遞信號的性質分類 1.4控制理論發展簡史 1.5本課程的教學方法 習題 第2章控制系統的數學模型 2.1概念 2.1.1數學模型的概念 2.1.2線性系統與非線性系統 2.2控制系統的微分方程 2.2.1建立微分方程的基本步驟 2.2.2機械系統的微分方程 2.2.3電氣系統的微分方程 2.2.4機電系統的微分方程 2.2.5非線性微分方程的線性化 2.3拉氏變換和反變換 2.3.1拉氏變換的定義 2.3.2幾種典型函數的拉氏變換 2.3.3拉氏變換的性質 2.3.4拉氏反變換 2.3.5應用拉氏變換解線性微分方程 2.4傳遞函數 2.4.1傳遞函數的定義 2.4.2典型環節的傳遞函數 2.5系統的方框圖和信號流圖 2.5.1系統方框圖的組成 2.5.2環節的基本連接方式 2.5.3方框圖的變換與簡化 2.5.4系統的信號流圖及其簡化 2.5.5梅遜公式及其應用 習題 第3章控制系統的時域分析 3.1時間回應與典型輸入信號 3.1.1時間回應及其組成 3.1.2典型輸入信號 3.1.3瞬態回應的性能指標 3.2一階系統的時間回應 3.2.1一階系統的數學模型 3.2.2一階系統的單位階躍回應 3.2.3一階系統的單位脈衝回應 3.2.4一階系統的單位斜坡回應 3.2.5線性定常系統時間回應的主要特徵 3.3二階系統的時間回應 3.3.1二階系統的數學模型 3.3.2二階系統的單位階躍回應 3.3.3二階系統的單位脈衝回應 3.3.4二階系統的瞬態回應性能指標 3.4高階系統的時間回應 3.4.1高階系統的時間回應分析 3.4.2高階系統的簡化 3.4.3高階系統的瞬態回應性能指標估算方法 3.5電腦輔助時域分析習題 第4章控制系統的頻率特性 4.1頻率特性的基本概念 4.1.1頻率回應與頻率特性 4.1.2頻率特性的求取方法 4.1.3頻率特性的表示方法 4.2典型環節的極座標圖 4.2.1比例環節 4.2.2積分環節 4.2.3微分環節 4.2.4慣性環節 4.2.5一階微分環節 4.2.6振盪環節 4.2.7二階微分環節 4.2.8延遲環節 4.2.9系統奈奎斯特圖的畫法 4.3典型環節的對數座標圖 4.3.1比例環節 4.3.2積分環節 4.3.3微分環節 4.3.4慣性環節 4.3.5一階微分環節 4.3.6振盪環節 4.3.7二階微分環節 4.3.8延遲環節 4.3.9伯德圖的一般繪製方法 4.4系統頻率特性的實驗確定方法 4.4.1頻率特性的實驗分析法 4.4.2由實驗獲得的對數座標圖確定（估計）系統的頻率特性 4.5閉環頻率特性與頻域性能指標 4.5.1閉環頻率特性 4.5.2閉環系統的頻域性能指標 4.5.3系統的頻域性能指標與時域性能指標之間的關係 4.6最小相位系統與非最小相位系統 4.6.1最小相位傳遞函數與最小相位系統 4.6.2產生非最小相位的一些環節習題 第5章控制系統的穩定性 5.1穩定性的基本概念 5.1.1穩定性的定義 5.1.2控制系統的穩定性條件 5.1.3線性系統穩定的充分必要條件 5.2代數穩定性判據 5.2.1勞斯判據 5.2.2赫爾維茨判據 5.3幾何穩定性判據 5.3.1輻角原理 5.3.2奈奎斯特穩定性判據 5.3.3對數頻率特性的穩定性判據 5.4系統的相對穩定性 5.4.1相位穩定裕度 5.4.2幅值穩定裕度 5.4.3影響系統穩定性的主要因素 5.5切削的數學模型及穩定性分析 5.5.1切削系統的數學模型 5.5.2切削穩定性分析 習題 第6章控制系統的誤差分析 6.1誤差的概念 6.1.1誤差 6.1.2偏差信號 6.1.3誤差信號 6.1.4期望輸出信號的確定 6.1.5偏差信號與誤差信號的關係 6.2系統的類型 6.3靜態誤差 6.3.1靜態誤差係數和靜態誤差的計算 6.3.2干擾輸入作用下的靜態誤差 6.3.3複合控制系統的誤差分析 6.4動態誤差 6.5工程中的誤差分析實例習題 第7章控制系統的根軌跡 7.1根軌跡與控制系統特性 7.1.1根軌跡的基本概念 7.1.2根軌跡與系統性能 7.2繪製根軌跡的基本法則 7.2.1繪製根軌跡的相位條件和幅值條件 7.2.2繪製根軌跡的基本規則 7.3用根軌跡分析控制系統的性能 7.3.1確定具有指定阻尼比ξ的閉環極點和單位階躍回應 7.3.2指定K1時的閉環傳遞函數 7.3.3用根軌跡確定系統的有關參數 7.4利用MATLAB 繪製系統根軌跡 習題 第8章控制系統的分析與校正 8.1控制系統校正的基本概念 8.1.1控制系統的校正與校正裝置 8.1.2控制系統的性能指標 8.1.3校正方式 8.2校正裝置及其特性 8.2.1超前校正裝置 8.2.2滯後校正裝置 8.2.3滯後-超前校正裝置 8.3串聯校正 8.3.1相位超前校正 8.3.2相位滯後校正 8.3.3串聯滯後-超前校正 8.4回饋校正和複合校正 8.4.1回饋校正 8.4.2複合校正 8.5典型控制器的控制規律及設計 8.5.1控制器的類型 8.5.2典型控制器 8.5.3控制規律的實現 8.6控制系統的最優設計模型 8.6.1伯德圖形狀對控制系統性能指標的影響 8.6.2典型的系統最優模型 8.6.3期望開環對數頻率特性的高頻段 8.7工程中的控制系統設計實例 習題 參考文獻
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