圣智学习

第1章 入门知识
1.1简介
1.2模型
1.3开环系统
1.4反馈控制
反馈控制示例
1.5闭环系统的一般表示
1.6从模型的角度分析系统
1.7稳定系统与非稳定系统
稳定系统和非稳定系统的示例
1.8控制工程师的作用
1.9小结
1.10思考题
1.11复习题
第2章 动态系统的数学背景
2.1历史观点
2.2简介
2.3运算
2.4微分方程
2.5量纲一致
2.6拉普拉斯变换
2.7传递函数
2.8框图
2.9MALTAB／SIMULINK
2.9.1模拟计算机
2.9.2用SIMULINK解答微分方程
2.9.3用SIMuuNK确定传递函数的输出
2.9.4不同的单位
2.10小结
2.1l思考题
2.12复习题
第3章 动态系统建模
3.1历史观点
3.2建模原则
3.3表示数学模型的方法
3.4教学建议
3.5物理元件建模
3.5.1类似点
3.5.2across和through变量
3.5.3分块元件和它们的基本方程
3.6电子系统
3.7流体系统——液压
3.8流体系统——气动
3.9机械式直线型系统
3.10机械式旋转系统
3.11热系统
3.12物理系统建模
3.13电子系统建模
3.14用SIMULINK获得用于分析或模拟的传递函数
3.15流体系统建模
3.16气动系统建模
3.17机械系统建模
3.18热系统建模
3.19混合系统建模
3.20小结
3.21思考题
3.22复习题
第4章 反馈控制
4.1历史观点
4.2定义、模型和反馈控制
4.3系统的阶
4.4直流电机：开环和闭环系统的比较
4.5稳态误差分析
4.6确定全反馈控制中的稳态误差的过程
4.7扰动造成的误差
4.8总体误差
4.9非全反馈系统的稳态误差
4.10非线性
4.11小结
4.12思考题
4.13复习题
第5章 稳定性和动态响应
5.1简介
5.2稳定性分析
5.3Routh标准
5.4小结
5.5思考题
5.6复习题
第6章 时域性能特征
6.1简介
6.2极点位置
6.3扰动系统以调查系统特征
6.4一阶系统
6.5一阶系统对阶跃输入的响应
6.6用方波激励一阶系统
6.7Tr和BW及r之间的关系
6.8二阶系统分类
6.9二阶系统对阶跃输入的响应
6.10主根
6.11小结
6.12思考题
6.13复习题
第7章 根轨迹分析
7.1历史
7.2简介
7.3根轨迹基本理论
7.4GH(5)的正确表示法
7.5传递函数因式的图形表示法
7.5.1根的数量
7.5.2实轴上的根轨迹段
7.5.3根轨迹上的终点
7.6简单示例
7.7渐近线
7.8根轨迹与实轴相交
7.9渐近线形心
7.10轨迹与虚轴相交
7.11轨迹在复极点或0点的方向
7.12绘制轨迹
7.13在轨迹上定位根
7.14增益以外的参数的根轨迹
7.15通过根轨迹进行系统分析
7.16各种极点一O点排列的典型根轨迹集合
7.17使用MATLAB绘制根轨迹
7.18根轨迹绘制规则总结
7.19小结
7.20思考题
7.21复习题
第8章 频率响应分析
8.1历史观点
8.2简介
8.3数学基础
8.4返回到OLTF的原始表示法
8.5对正弦信号输入的系统响应
8.6频率响应图的应用
8.7一阶系统响应
8.8二阶系统响应
8.9共振
8.10绘制Bode图
8.10.1建议用于幅度曲线的绘制过程(普通计算方法)
8.10.2更正渐近幅度曲线
8.10.3角曲线
8.11使用MATLAB获得Bode图
8.12柯西的辐角原理
8.13稳定性分析
8.14非最小相位系统
8.15相对稳定性(增益裕度和相位裕度)
8.16闭环频率响应
8.17来自Bode图的稳定性和相对稳定性
8.18使用MATLAB获得GM和PM
8.19使用MATLAB获得Nyquist图
8.20Nichols坐标和Nichols图
8.21使用MATLAB生成Nichols图
8.22各种方法的比较
8.23小结
8.24思考题
8.25复习题
第9章 状态空间法简介
9.1历史观点
9.2简介
9.3矩阵基础
9.4动态系统表示法
9.5将微分方程转换为状态空间
9.6将传递函数转换为状态空间
9.7使用状态空间建模
9.8将sIMUuNK框图转换为状态空间
9.9矩阵的秩
9.10一阶微分方程的合并
9.11使用MATLAB的变换过程
9.12其他控制领域
9.13小结
9.14思考题
9.15复习题
第10章 控制系统的设计
10.1历史观点
10.2简介
10.3精度要求
10.4对动态行为的要求
10.5标准形式
10.6回路中补偿器的位置
10.7级联补偿的设计方法
10.8使用代数进行设计
10.9级联补偿的Bode图设计
10.9.1Bode图级联设计——超前补偿
10.9.2Bode图级联设计——滞后补偿
10.10反馈补偿的Bode设计
10.11反馈补偿的Bode设计的图形法
10.12超前补偿与滞后补偿的比较
10.13使用根轨迹进行设计
10.14分区
10.15极点布置
10.16使用状态变量进行极点布置
10.17参数平面
10.18PID控制器
lO.19Ziegler.Nichols方法
10.20Ziegler.Nichols调整过程
10.21对设定点求微分的意义
10.22小结
10.23思考题
10.24复习题
第11章 用PLC硬件实现控制模式
11.1简介
11.2影响系统选择的因素
11.3示例实现平台
11.4对各种实现控制任务的方法的比较
11.5PLC简介
11.6用PLC实现PID闭环控制
11.6.1基本的控制术语
11.6.2输入信号的类型和范围
11.6.3低通滤波
11.6.4模拟信号的内部表示
11.6.5综合的编程和监控环境
11.6.6调整参数
11.6.7输入
11.6.8输出
11.6.9PID调整参数的选择
11.7小结
11.8思考题
11.9复习题
第12章 数字控制系统简介
12.1历史观点
12.2简介
12.3z变换
12.4使用z变换捕获差分方程
12.5零阶保持
12.6连续到离散的传递函数转换
12.7获得离散传递函数的后向规则法(直接代换)
12.8获得离散传递函数的后向规则法(使用变换)
12.9获得离散传递函数的拉普拉斯变换法
12.10其他近似方法
12.11使用MATLAB进行连续到离散的转换
12.12PID控制
12.13将连续设计转换为离散实现的过程
12.14小结
12.15思考题
12.16复习题
第13章 实例研究：使用DC螺线管的位置控制系统
13.1简介
13.2过程概述
13.3问题定义
13.4驱动器的选择和实现
13.5测试
13.6建模
13.7螺线管驱动器的选择
13.8模型参数的确定和测量
13.9模拟
13.10控制器的选择(连续型设备)
13.1l最初的控制器设计：比例反馈
13.12改进的设计：PD控制器
13.13用数字控制器实现
13.14小结
13.15思考题
附录A Tr、BW和r之间关系的推导
附录B MATLAB基础
B.1有用的命令
B.2函数
B.3脚本文件
B.4函数文件
B.5绘制SIMULINK模拟结果
附录C 用于渐进Bode幅度绘制的MATLAB函数asymbode.m
C.1程序清单
C.2应用
附录D Allen.Bradley的PID指令(Allen.Bradley公司惠赠)
D.1过程控制指令
D.2应用示例：PID调整
附录E DC螺线管的特征
附录F 直流电机的制造厂家规格(经Bodline电气公司许可)
附录G 开发你的创意组合的原则