自動控制原理學習輔導與習題解析-經典控制 王燕舞 9787577207612 【台灣高等教育出版社】

編輯推薦
1、全面梳理自動控制原理—經典控制的知識點，提綱挈領地進行概括總結，幫助學生快速建立經典控制知識圖譜；2、詳細講解《自動控制原理—經典控制》教材中的習題，並提供其他各類練習題目。對每道題目的難點和易錯點進行分析，幫助學生理解鞏固課內知識；3、配套梳理了包括一般型、鞏固型、證明型、設計型、拓展型等5類不同層次的題型及其解析，幫助學生全面練習和備考。4、解題過程詳盡清晰，解題步驟科學完善，並注重一題多解和題外延申，可作為相關專業的自動控制原理課程的教學配套用書，可供考生日常備考、考研備考和教師出題之用。

內容簡介
自動控制原理是設計和實現自動控制系統的理論基礎，是培養控制科學與工程學科、機械工程學科、電氣工程學科等學科專業人才的必備基礎知識。相應的，自動控制原理課程是控制科學與工程學科的研究生入學考試必選科目。本書主要內容包括：自動控制原理概論；控制系統的微分方程模型、傳遞函數、結構圖和信號流圖；線性定常系統的穩定性、動態性能和穩態性能分析，以及基於時域分析的控制系統設計；根軌跡的繪製，以及線性系統的根軌跡分析法；線性系統的頻域特性繪製、奈奎斯特穩定判據、相對穩定性、閉環頻率特性以及頻域響應分析；線性系統的校正思路與常用的校正裝置、串聯校正、反饋校正、以及PID控制器及其校正等。針對上述知識點進行概括總結，選編典型習題，給出詳細解析，分析難點和易錯點。

作者簡介
王燕舞現任華中科技大學人工智慧與自動化學院二級教授。主要研究方向是混雜系統分析與控制、智能電網的分散式控制與優化等。發表SCI收錄論文142篇。主持國家自然科學基金重點項目1項、面上/青年5項。現任《控制與決策》、IEEE Transactions on Smart Grid、International Journal of Robust and Nonlinear Control、Journal of the Franklin Institute、Neurocomputing等期刊編委。2008年入選教育部新世紀優秀人才計劃，2017年獲湖北省傑出青年基金，2004年獲湖北省優秀博士學位論文獎，2006年獲教育部自然科學一等獎(排名第3)，2014年獲湖北省自然科學一等獎(排名第1)，2022年入選愛思唯爾中國高被引學者。2023年入選全球前2%頂尖科學家榜單。國家精品在線開放課程、*一流本科課程的主講教師。獲華中科技大學課堂教學卓越獎、教學質量一等獎、教學競賽一等獎、三育人獎等。主編出版教材1部。2017年獲湖北省教學成果一等獎(排名第3)。

目錄
1自動控制原理概論(1)
1 1自動控制系統的基本概念知識點回顧(1)
1 1 1自動控制系統的基本構成(1)
1 1 2自動控制系統的分類(1)
1 1 3自動控制系統的性能要求(2)
1 2加時練習題與解析(2)
2控制系統的數學模型(4)
2 1控制系統的數學模型知識點回顧(4)
2 1 1由原理圖到數學模型(4)
2 1 2微分方程模型的標準形式(5)
2 1 3由微分方程模型求輸出響應(6)
2 1 4非線性系統的線性化(6)
2 1 5傳遞函數及其求解(6)
2 1 6結構圖的繪製及其等效化簡(7)
2 1 7信號流圖和梅遜公式(9)
2 2課後習題答案與解析(10)
2 3加時練習題與解析(25)
2 3 1教材中「想一想」問題的解答(25)
2 3 2原理圖與數學模型(28)
2 3 3非線性模型的線性化(37)
2 3 4由傳遞函數求輸出響應(38)
2 3 5由輸出響應求傳遞函數(39)
2 3 6微分方程模型與結構圖(44)
2 3 7結構圖與傳遞函數(45)
2 3 8信號流圖與傳遞函數(69)
3控制系統的時域分析(74)
3 1控制系統的時域分析知識點回顧(74)
3 1 1穩定性的定義及其時域判斷方法(74)
3 1 2動態性能及其求解方法(76)
3 1 3穩態誤差及其求解方法(78)
3 1 4控制系統的時域設計(81)
3 2課後習題答案與解析(81)
3 3加時練習題與解析(89)
3 3 1綜合問答(89)
3 3 2勞斯判據(90)
3 3 3動態響應與特徵根分佈(96)
3 3 4一階系統的動態性能(100)
3 3 5欠阻尼二階系統的動態性能(101)
3 3 6過阻尼二階系統的動態性能(101)
3 3 7帶閉環零點的二階系統的動態性能(102)
3 3 8高階系統的動態性能(104)
3 3 9有用輸入和擾動輸入下的穩態誤差(108)
3 3 10基於性能要求的參數設計(111)
3 3 11基於性能要求的控制器設計(118)
自動控制原理學習輔導與習題解析——經典控制目錄4根軌跡法(128)
4 1知識點回顧(128)
4 1 1根軌跡圖及相關概念(128)
4 1 2180°根軌跡(129)
4 1 30°根軌跡(132)
4 1 4普通根軌跡與廣義根軌跡的繪製(133)
4 1 5線性系統的根軌跡分析法(134)
4 1 6開環零極點對根軌跡的影響(134)
4 2課後習題答案與解析(135)
4 3加時練習題與解析(151)
4 3 1二階系統根軌跡與分析(151)
4 3 2三階系統根軌跡與分析(162)
4 3 3高階系統根軌跡與分析(170)
5線性系統的頻域分析(180)
5 1知識點回顧(180)
5 1 1頻率特性的基本概念(180)
5 1 2典型環節的頻率特性(182)
5 1 3幅相特性曲線(188)
5 1 4對數頻率特性圖(Bode圖)(189)
5 1 5基於頻率特性的系統辨識(190)
5 1 6奈奎斯特穩定性判據(190)
5 1 7控制系統的相對穩定性(193)
5 1 8閉環頻率特性及性能指標(194)
5 2課後習題答案與解析(196)
5 3加時練習題與解析(212)
5 3 1教材中「想一想」問題的解答(212)
5 3 2正弦輸入信號下的穩態輸出(212)
5 3 3正負反饋系統的奈氏判據與參數範圍(214)
5 3 4正負反饋Z小相位系統的幅相曲線與奈氏判據(219)
5 3 5正負反饋非Z小相位系統的幅相曲線與奈氏判據(227)
5 3 6Bode圖的繪製與穩定裕度(241)
5 3 7存在開環純虛根時的奈氏判據(246)
5 3 8Z小相位系統的系統辨識(249)
5 3 9非Z小相位系統的系統辨識(259)
5 3 10穩定裕度的求解(272)
6控制系統的校正(276)
6 1知識點回顧(276)
6 1 1常用校正裝置及其特性(276)
6 1 2串聯超前校正(279)
6 1 3串聯滯后校正(280)
6 1 4串聯滯后超前校正(281)
6 1 5期望頻率特性法校正(281)
6 1 6反饋校正(282)
6 1 7PID控制器及其校正(284)
6 2課後習題答案與解析(286)
6 3加時練習題與解析(310)
6 3 1串聯校正裝置的特性(310)
6 3 2串聯超前校正與串聯滯后校正的設計與比較(313)
6 3 3四種串聯校正方法的比較(321)
6 3 4串聯校正裝置的硬體實現(349)
6 3 5幅值裕度要求下的串聯校正(352)
6 3 6反饋校正(355)
6 3 7串聯PID控制的設計(359)

前言/序言
自動控制原理是設計和實現自動控制系統的理論基礎，同時也是培養控制科學與工程學科、機械工程學科、電氣工程學科的專業人才的必備基礎知識。為了幫助讀者在學習自動控制原理課程時更好地理解和掌握經典控制理論的基本原理、概念和方法，提高定性分析、定量計算和設計、應用和綜合的能力，編者精心編寫了本書。本書包括了知識點回顧、配套教材(《自動控制原理——經典控制》)的課後習題答案與解析，以及加時練習題及其答案與重難點分析，覆蓋了本科階段經典控制理論的全部內容，在廣度、深度、難度上與配套教材教學大綱一致。本書的知識點總結和習題內容覆蓋了：自動控制原理概論；控制系統的微分方程模型、傳遞函數、結構圖和信號流圖；線性定常系統的穩定性、動態性能和穩態性能分析，基於時域分析的控制系統設計；根軌跡的繪製、線性系統的根軌跡分析法；線性系統的頻域特性繪製、奈奎斯特穩定性判據、相對穩定性、閉環頻率特性及頻域響應分析；控制系統的校正思路與常用的校正裝置、串聯校正、反饋校正以及PID控制器及其校正等。本書具有如下特點。（1） 知識點全面。本書對經典控制理論的知識點進行了分類和匯總，既涵蓋了基本概念和理論，也梳理了常用解題步驟和思路。（2） 題干與解析嚴謹詳盡。本書在題乾的闡述和求解過程中，做到了嚴謹、詳細、清晰、易讀，不僅給出了多種解題方法和思路，而且在每道題求解后總結了該題的難點和易錯點，有助於讀者快速抓住重點和難點，避開題目雷區。（3） 分類與延伸循序漸進。本書題目設計囊括了一般型、鞏固型、證明型、設計型、拓展型等不同層次的題型及其解析，並採用分類列舉的方式，既可以幫助讀者全面練習和備考，也方便讀者針對薄弱環節有的放矢。本書既可以作為課程教學與學習的輔助資料，又可以作為考前複習或考研複習時全面快速了解課程重點和難點的複習資料，同時也給教師出題提供了思路。在使用本書時，建議讀者先學習並掌握各章知識點回顧中的全部內容，再學習課後習題答案與解析，進而對加時練習題逐個展開自我練習，Z後學習加時練習題的相關難點和易錯點分析。本書主編王燕舞，負責所有章節內容的撰寫；編者劉驍康，負責部分習題的篩選；編者丁李、池明和詹習生，負責部分章節的校稿。此外，感謝潘倫蹦和吳星禎等同學幫忙驗算習題，感謝肖江文教授對全書的校稿。感謝責任編輯的細心指導。由於編者水平有限和編寫時間倉促，難免會有考慮不周之處。對於本書中存在的錯誤和不妥之處，敬請廣大讀者來信批評指正。聯繫方式：wangyw@hust edu cn。
王燕舞
二○二三年秋于喻園