自动控制原理第二版王建辉_自动控制原理(加考研)

本文详细介绍了自动控制原理的学习路径,包括自学建议和章节分析。首先推荐西北工业大学卢京潮教授和东北大学石群老师的视频课程,分别适合入门和巩固。章节分析涵盖第一章控制系统基础,第二章时域与复域分析,第三章系统稳定性要求,以及后续章节的离散系统、非线性系统和多输入多输出的现代控制理论。内容紧密围绕经典和现代控制理论,为考研复习提供指导。

前六章在我们学校是经典控制理论的范畴,在大三上学期所学,第七,八,九章是现代控制理论的范畴,着重第九章,在大三下学期学习(考研部分)。


自学方式:

推荐看视频。B站有自控视频,讲的非常不错,我看了很多,但是推荐先看西北工业大学卢京潮教授上课录得视频,这个视频讲的非常细,适合一点没听的同学,听完之后的感觉就是非常爽,但是如果自己不练习的话做题也是不会,看完基础视频之后可以看东北大学石群老师讲的网课,石群老师讲的比较枯燥,而且还有些喷麦,适合有些基础的去巩固,最后进阶的就是B站上的考研考点分析,适合最后考研冲刺。卢京潮教授和石群老师的课程都是80多讲,听的时候要注意时间。

章节分析

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自动控制的学习路线

第一章主要讲了一些控制系统的概念,分类,及要求,介绍了闭环(反馈)控制系统,开环控制系统和复合控制系统,还有自动控制系统的分类即后面所说的线性连续控制系统(经典控制理论)和线性定常离散控制系统(第七章)和非线性控制系统(第八章),对系统的要求即:稳、快、准。

第二章是重中之重,因为第二章介绍了经典控制理论乃至现代控制理论的数学基础乃至系统分析和求解的基础,时域分析,复域分析以及系统方框图,分别对应的解决方法为拉氏变换(拉普拉斯变换),传递函数,梅森增益公式。本章先讲了一些现实中的典型案例,列写微分方程,是将系统的输入量(r)和输出量(c)进行分析(抽象),得出方程,再用拉氏变换(s)变成变量为s的方程,在进行反变换求出微分方程的解。

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时域解决自控系统

复域系统的传递函数的定义就是系统输出拉氏变换与输入拉氏变换之比,求零极点,有两种方法求传递函数:频率法和根轨迹法。而在系统的方框图中先是介绍了三种连接方式:串联、并联和反馈连接,其中反馈连接介绍了一个公式:闭环传函=前向通路传函/(1土开环传函)也就是C(s)/R(s)=G(s)/(1土G(s)H(s))。第三节还讲了信号流图,由结构图或传递函数做出系统信号流图,跟结构图大同小异,引用梅森增益公式来求总增益:1-奇+偶。

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第二章节整个框架

第二章的内容比较多,比较杂,但是把自动控制原理这门课想象成高楼,那第二章就是钢筋,砖块,水泥,挖掘机等等,当这些东西组合,就构成了精美的高楼。

前一二三章的内容是自动控制领域的基础,搞会前三章就明白了一半的经典控制理论,这三章自我感觉是主干,第一章概念,第二章数学模型,方法,第三章分析稳、快、准指标。

第七八九章节的内容很有条理,第七章讲的是离散系统,第八章是非线性系统,第九章则是多输入多输出的现代控制理论。

第七章线性离散系统的分析与校正,和第二章新学习经典的线性定常系统类似,新学习和拉式变换相似的Z变换理论,学习了它的性质,定理,和用前面的劳斯判据和新的朱丽判据来进行稳定性分析,以及最后的一些分析校正。

第八章非线性控制系统系统分析,这一章考研的时候不算是重点,因为这一章节比较注重实际分析,我们只学习了其中的1,2,4节,前两节我们了解并理解了非线性系统特性,第一节重要的是非线性系统的3条特征:稳定性分析复杂,可能有自振,频率响应畸变。第二节介绍了几种常见的非线性特性的等效增益曲线,继电特性,死区特性,饱和特性,间隙特性,摩擦特性,第四章介绍了描述函数法,计算系统等效增益的方法。

第九章线性系统的状态空间分析与综合,整个第九章就是现代控制理论的范畴,

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内容简介 本书阐述了经典控制理论的基本概念、原理自动控制系统的各种分析方法,主要内容包括线性连续系统与离散系统的时域和频域理论,如系统的动态性能、静态性能、稳定性的分析和各种设计方法的运用等。   本书从基本概念、基本分析方法入手,结合生产和生活中的实例,以时域分析方法为主线,时域分析和频域分析并进,在严谨的数学推导的基础上,利用直观的物理概念,引出系统参数与系统指标之间的内在联系。   本书在《自动控制原理》前四基础上,对各章内容都进行了修订。修订的基本思想是更新观念,深化改革,提高知识起点,努力拓宽专业口径,以增强培养人才的适应性。   本书既可以作为高等学校自动化、仪表、电气传动、计算机、机械、化工、航天航空等相关专业的教材,也可供有关工程技术人员再学习时参考。 作者简介 王建辉,女,工学博士,东北大学教授、博士生导师,1957年生于辽宁。宝钢教育奖获得者,沈阳市优秀教师。国家级精品课“自动控制原理”课程负责人之一。1982年东北工学院(今东北大学自动控制系自动化专业毕业后留校任教,先后任自动控制教研室副主任、自动控制系副主任、自动化研究所副所长。主要研究方向为复杂控制系统的建模与控制、网络环境下先进控制技术及其在工业中的应用、智能控制理论及其应用等。获省部级科技进步奖4项、教育教学成果奖10余项,主持和参国家及省部级自然科学基金等纵向科研课题10余项、各类教改课程项目近10项。发表有关论文100余篇。编著《自动控制原理》、《自动控制原理习题详解》、《控制系统计算机仿真与辅助设计》。 目录 第1章 自动控制系统的基本概念  1.1 开环控制系统与闭环控制系统  1.2 闭环控制系统的组成和基本环节   1.3 自动控制系统的类型  1.4 自动控制系统的性能指标   小结   思考题与习题 第2章 自动控制系统的数学模型  2.1 微分方程式的编写   2.2 非线性数学模型的线性化  2.3 传递函数   2.4 系统动态结构图  2.5 系统传递函数和结构图的等效变换   2.6 信号流图  2.7 用MATLAB求解线性微分方程和化简系统方框图  小结   思考题与习题 第3章 自动控制系统的时域分析  3.1 自动控制系统的时域指标   3.2 一阶系统的跃响应  3.3 二阶系统的阶跃响应  3.4 高阶系统的动态响应  3.5 自动控制系统的代数稳定判据  3.6 稳态误差  3.7 用MATLAB进行系统时域分析   小结   思考题与习题 第4章 根轨迹法  4.1 根轨迹法的基本概念  4.2 要轨迹的绘制法则  4.3 用根轨迹法分析系统的动态特性  4.4 用MATLAB绘制根轨迹  小结   思考题与习题 第5章 频率法  5.1 频率特性的基本概念  5.2 非周期函数的频谱分析   5.3 频率特性的表示方法  5.4 典型环节的频率特性  5.5 系统开环频率特性的绘制  5.6 奈奎斯特稳定判据及其应用  5.7 系统动态特性和开环频率特性的关系  5.8 闭环系统频率特性  5.9 系统动态特性和闭环频率特性的关系  5.10 用MALTAB绘制系统开环频率特性  小结  思考题与习题 第6章 控制系统的校正及综合   6.1 控制系统校正的一般概念  6.2 串联校正  6.3 反馈校正  6.4 复合校正  6.5 应用MATLAB进行系统校正  小结   思考题与习题 第7章 非线性系统分析  7.1 非线性系统动态过程的特点  7.2 非线性特性及其对系统性能的影响  7.3 非线性特性的描述函数  7.4 非线性系统的描述函数法  7.5 改善非线性系统性能的措施及非线性特性的利用   7.6 相平面法  小结   思考题与习题 第8章 线性离散系统的理论基础  8.1 线性离散系统的基本概念  8.2 离散时间函数的数学表达式及采样定理   8.3 z变换   8.4 线性常数差分方程  8.5 脉冲传递函数  8.6 采样控制系统的时域分析   8.7 采样控制系统的频域分析  8.8 线性离散系统的数字校正   8.9 最少拍离散控制系统的分析与设计   8.10 用MATLAB进行采样系统分析  小结   思考题与习题 名词术语索引 附录 本书使用的部分MATLAB指令  参考文献
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