系统建模、分析与控制【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

系统建模、分析与控制PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1 控制系统的负反馈原理1

1.2 动态系统的研究内容5

小结7

习题7

第2章 动态系统建模9

2.1 传递函数及方块图定义9

2.2 机械系统建模11

2.2.1 平移运动11

2.2.2 旋转运动18

2.3 电气系统建模22

2.4 机电系统建模26

2.5 系统建模的注意问题28

2.5.1 完整性28

2.5.2 非线性30

2.6 系统方块图模型32

2.6.1 方块图绘制32

2.6.2 方块图连接33

2.6.3 方块图等效变换35

2.6.4 方块图化简37

2.7 典型环节及其传递函数39

2.8 系统传递函数44

小结46

习题47

第3章 时域响应51

3.1 系统时域响应求取51

3.1.1 时域输入信号51

3.1.2 时域响应的求取53

3.2 典型系统的时域响应55

3.2.1 一阶系统的时域响应55

3.2.2 二阶系统的时域响应58

3.3 瞬态响应指标65

3.3.1 瞬态响应指标65

3.3.2 二阶系统欠阻尼系统的瞬态响应指标67

3.4 零极点分布与时域响应的关系71

3.4.1 具有零点的二阶系统的时域响应71

3.4.2 三阶系统的时域响应73

3.4.3 高阶系统的时域响应75

小结77

习题78

第4章 时域分析及校正81

4.1 分析与校正的基本概念81

4.2 系统的稳定性83

4.2.1 稳定性的基本概念83

4.2.2 劳斯-赫尔维茨稳定判据88

4.3 系统的稳态精度92

4.3.1 精度的基本概念92

4.3.2 控制输入信号作用下的系统稳态误差95

4.3.3 扰动信号作用下的系统稳态误差99

4.3.4 动态系统的灵敏性102

4.4 PID控制104

4.4.1 PID控制律104

4.4.2 PID控制的校正作用105

4.4.3 PID参数整定109

4.4.4 PID控制的实施112

4.5 基于模型的校正113

4.5.1 反馈校正113

4.5.2 前置校正116

4.5.3 复合控制119

4.5.4 史密斯补偿120

小结121

习题121

第5章 频域特性分析125

5.1 频率特性125

5.1.1 频率特性定义125

5.1.2 频率特性求取126

5.1.3 频率特性的物理意义128

5.1.4 频率特性的图形表达131

5.2 系统频域特性133

5.2.1 典型环节频率特性133

5.2.2 系统的开环频率特性140

5.2.3 系统的闭环频率特性及特征参数146

5.2.4 最小相位系统148

5.2.5 基于频域的系统辨识149

5.3 频域稳定性分析153

5.3.1 Nquist判据153

5.3.2 稳定裕量161

小结165

习题165

第6章 频域校正169

6.1 频域设计指标169

6.1.1 频域指标与时域指标间的关系169

6.1.2 频域三段论170

6.2 校正装置及其频域特性173

6.2.1 PID校正的频率特性173

6.2.2 频域修形校正网络175

6.3 频域分析法串联校正180

6.3.1 超前校正180

6.3.2 滞后校正182

6.3.3 滞后-超前校正185

6.4 频域综合法校正188

6.4.1 希望对数幅频特性曲线188

6.4.2 串联校正的综合确定法191

6.4.3 反馈校正的综合确定法192

小结195

习题195

第7章 根轨迹法198

7.1 根轨迹定义及特性198

7.1.1 根轨迹概念198

7.1.2 根轨迹特性202

7.2 根轨迹分析214

7.2.1 根轨迹与希望闭环极点214

7.2.2 开环零点和极点对根轨迹的影响217

7.2.3 参数变化对闭环极点的影响220

7.3 根轨迹串联校正221

7.3.1 超前校正221

7.3.2 滞后校正224

7.3.3 滞后-超前校正226

小结229

习题229

第8章 状态空间法231

8.1 状态空间表达231

8.1.1 状态空间表达的基本概念231

8.1.2 系统状态空间表达式的获取及模型转换233

8.1.3 状态向量的线性变换与对角化240

8.1.4 状态方程的求解242

8.2 系统的能控性和能观性243

8.2.1 能控性和能观性的定义243

8.2.2 能控性判别244

8.2.3 能观性判别245

8.3 状态空间的综合法校正246

8.3.1 线性系统的反馈结构及其特性246

8.3.2 状态反馈实现的极点配置248

8.3.3 状态观测器设计249

8.3.4 基于观测器的状态反馈251

8.3.5 对偶系统及其应用253

小结254

习题255

附录Ⅰ 拉普拉斯变换257

Ⅰ.1 常用信号的拉普拉斯变换257

Ⅰ.2 拉普拉斯变换主要运算定理257

附录Ⅱ 校正网络259

Ⅱ.1 无源校正网络259

Ⅱ.2 有源校正网络262

附录Ⅲ 常见系统图谱265

附录Ⅳ MATLAB基础271

Ⅳ.1 MATLAB入门271

Ⅳ.1.1 语句和变量271

Ⅳ.1.2 矩阵272

Ⅳ.1.3 图形272

Ⅳ.1.4 M文件273

Ⅳ.1.5 SIMULINK基础275

Ⅳ.2 MATLAB与动态系统277

Ⅳ.2.1 多项式表达及多项式运算277

Ⅳ.2.2 系统模型表达及系统连接278

Ⅳ.2.3 系统时域响应280

Ⅳ.2.4 系统频域响应282

Ⅳ.2.5 稳定性判别282

Ⅳ.2.6 根轨迹绘制282

Ⅳ.2.7 状态空间函数283

参考文献284