西北工业大学自动控制原理01.doc

目录 第1章 自动控制的一般概念………………………………………………………………………………1 1.1 引言……………………………………………………………………………………………………1 1.2 自动控制理论发展概述………………………………………………………………………………1 1.3 自动控制和自动控制系统的基本概念………………………………………………………………3 1.3.1 自动控制问题的提出………………………………………………………………………3 1.3.2 开环控制系统………………………………………………………………………………4 1.3.3 闭环控制系统………………………………………………………………………………5 1.3.4 开环控制系统与闭环控制系统的比较……………………………………………………6 1.3.5 复合控制系统………………………………………………………………………………7 1.4 自动控制系统的基本组成………………………………………………………………………………7 1.5 控制系统示例……………………………………………………………………………………………8 1.6 自动控制系统的分类…………………………………………………………………………………11 1.6.1 恒值控制系统和随动系统……………………………………………………………………11 1.6.2 定常系统和时变系统…………………………………………………………………………11 1.6.3 线性系统和非线性系统………………………………………………………………………12 1.6.4 连续系统与离散系统…………………………………………………………………………12 1.6.5 单变量系统和多变量系统……………………………………………………………………12 1.7 对控制系统性能的基本要求……………………………………………………………………12 1.8 本课程的研究内容……………………………………………………………………………………14 第一章小结……………………………………………………………………………………………………14 习题……………………………………………………………………………………………………………15 第2章 控制系统的数学模型…………………………………………………………………………………20 2.1 引言……………………………………………………………………………………………………20 2.2 控制系统的时域数学模型……………………………………………………………………………20 2.2.1 线性元部件、线性系统微分方程的建立…………………………………………………20 2.2.2 非线性系统微分方程的线性化………………………………………………………………23 2.3 控制系统的复域数学模型……………………………………………………………………………25 2.3.1 传递函数………………………………………………………………………………………25 2.3.2 常用控制元件的传递函数……………………………………………………………………26 2.3.3 典型环节………………………………………………………………………………………31 2.3.4 传递函数的标准形式…………………………………………………………………………32 2.4 控制系统的结构图及其等效变换……………………………………………………………………33 2.4.1 结构图…………………………………………………………………………………………33 2.4.2 结构图等效变换………………………………………………………………………………35 2.5 控制系统的信号流图…………………………………………………………………………………39 2.5.1 信号流图………………………………………………………………………………………39 2.5.2 梅逊增益公式…………………………………………………………………………………40 2.6 控制系统的传递函数 …………………………………………………………………………………41 2.6.1 系统的开环传递函数…………………………………………………………………………41 2.6.2 闭环系统的传递函数…………………………………………………………………………42 2.6.3 闭环系统的误差传递函数……………………………………………………………………42 第2章小结 …………………………………………………………………………………………………43 习题2…………