系統建模、分析與控制

第1章 緒論
1.1控制系統的負反饋原理
1.2動態系統的研究內容
小結
習題

第2章 動態系統建模
2.1傳遞函數及方塊圖定義
2.2機械系統建模
2.2.1平移運動
2.2.2旋轉運動
2.3電氣系統建模
2.4機電系統建模
2.5系統建模的注意問題
2.5.1完整性
2.5.2非線性
2.6系統方塊圖模型
2.6.1方塊圖繪制
2.6.2方塊圖連接
2.6.3方塊圖等效變換
2.6.4方塊圖化簡
2.7典型環節及其傳遞函數
2.8系統傳遞函數
小結
習題

第3章 時域響應
3.1系統時域響應求取
3.1.1時域輸入信號
3.1.2時域響應的求取
3.2典型系統的時域響應
3.2.1一階系統的時域響應
3.2.2二階系統的時域響應
3.3瞬態響應指標
3.3.1瞬態響應指標
3.3.2二階系統欠阻尼系統的瞬態響應指標
3.4零極點分布與時域響應的關系
3.4.1具有零點的二階系統的時域響應
3.4.2三階系統的時域響應
3.4.3高階系統的時域響應
小結
習題

第4章 時域分析及校正
4.1分析與校正的基本概念
4.2系統的穩定性
4.2.1穩定性的基本概念
4.2.2勞斯—赫爾維茨穩定判據
4.3系統的穩態精度
4.3.1精度的基本概念
4.3.2控制輸入信號作用下的系統穩態誤差
4.3.3擾動信號作用下的系統穩態誤差
4.3.4動態系統的靈敏性
4.4PID控制
4.4.1PID控制律
4.4.2PID控制的校正作用
4.4.3PID參數整定
4.4.4PID控制的實施
4.5基於模型的校正
4.5.1反饋校正
4.5.2前置校正
4.5.3復合控制
4.5.4史密斯補償
小結
習題

第5章 頻域特性分析
5.1頻率特性
5.1.1頻率特性定義
5.1.2頻率特性求取
5.1.3頻率特性的物理意義
5.1.4頻率特性的圖形表達
5.2系統頻域特性
5.2.1典型環節頻率特性
5.2.2系統的開環頻率特性
5.2.3系統的閉環頻率特性及特征參數
5.2.4最小相位系統
5.2.5基於頻域的系統辨識
5.3頻域穩定性分析
5.3.1Nquist判據
5.3.2穩定裕量
小結
習題

第6章 頻域校正
6.1頻域設計指標
6.1.1頻域指標與時域指標間的關系
6.1.2頻域三段論
6.2校正裝置及其頻域特性
6.2.1PID校正的頻率特性
6.2.2頻域修形校正網絡
6.3頻域分析法串聯校正
6.3.1超前校正
6.3.2滯后校正
6.3.3滯后—超前校正
6.4頻域綜合法校正
6.4.1希望對數幅頻特性曲線
6.4.2串聯校正的綜合確定法
6.4.3反饋校正的綜合確定法
小結
習題

第7章 根軌跡法
7.1根軌跡定義及特性
7.1.1根軌跡概念
7.1.2根軌跡特性
7.2根軌跡分析
7.2.1根軌跡與希望閉環極點
7.2.2開環零點和極點對根軌跡的影響
7.2.3參數變化對閉環極點的影響
7.3根軌跡串聯校正
7.3.1超前校正
7.3.2滯后校正
7.3.3滯后—超前校正
小結
習題

第8章 狀態空間法
8.1狀態空間表達
8.1.1狀態空間表達的基本概念
8.1.2系統狀態空間表達式的獲取及模型轉換
8.1.3狀態向量的線性變換與對角化
8.1.4狀態方程的求解
8.2系統的能控性和能觀性
8.2.1能控性和能觀性的定義
8.2.2能控性判別
8.2.3能觀性判別
8.3狀態空間的綜合法校正
8.3.1線性系統的反饋結構及其特性
8.3.2狀態反饋實現的極點配置
8.3.3狀態觀測器設計
8.3.4基於觀測器的狀態反饋
8.3.5對偶系統及其應用
小結
習題

附錄Ⅰ拉普拉斯變換
Ⅰ.1常用信號的拉普拉斯變換
Ⅰ.2拉普拉斯變換主要運算定理
附錄Ⅱ校正網絡
Ⅱ.1無源校正網絡
Ⅱ.2有源校正網絡
附錄Ⅲ常見系統圖譜
附錄ⅣMATLAB基礎
Ⅳ.1MATLAB入門
Ⅳ.1.1語句和變量
Ⅳ.1.2矩陣
Ⅳ.1.3圖形
Ⅳ.1.4M文件
Ⅳ.1.5SIMULINK基礎
Ⅳ.2MATLAB與動態系統
Ⅳ.2.1多項式表達及多項式運算
Ⅳ.2.2系統模型表達及系統連接
Ⅳ.2.3系統時域響應
Ⅳ.2.4系統頻域響應
Ⅳ.2.5穩定性判別
Ⅳ.2.6根軌跡繪制
Ⅳ.2.7狀態空間函數
參考文獻