自动控制原理与系统（第3版）

第1单元 自动控制系统的基本知识
模块一 自动控制的基本概念
一、自动控制
二、常用术语
模块二 自动控制系统的组成与系统原理框图
一、自动控制系统的组成
二、自动控制系统的原理框图
模块三 控制系统的分类
一、自动控制的基本方式
二、控制系统的分类
模块四 对控制系统的基本要求
一、控制系统的稳态、动态与过渡过程
二、对自动控制系统的基本要求
项目水箱液位控制系统
知识梳理
思考题与习题
第2单元 自动控制系统的数学模型
模块一 标准微分方程
一、建立标准微分方程的一般步骤
二、标准微分方程的建立
三、标准微分方程的求解
模块二 传递函数
一、传递函数的定义
二、传递函数的性质
三、典型环节的传递函数
模块三 动态结构图
一、绘制动态结构图的步骤
二、动态结构图的绘制
三、运算阻抗法绘制动态结构图
模块四 动态结构图的等效变换
一、基本连接方式
二、比较点、引出点的移动
模块五 梅逊公式
一、常用术语
二、梅逊公式求传递函数
模块六 控制系统的典型传递函数
一、闭环控制系统的开环传递函数
二、系统的闭环传递函数
三、系统的误差传递函数
项目一阶对象的数学模型
知识梳理
思考题与习题
第3单元 时域分析法
模块一 控制系统的性能指标
一、典型输入信号
二、控制系统的性能指标
模块二 控制系统的性能分析
一、一阶系统的性能分析
二、二阶系统的性能分析
模块三 线性系统稳定性分析
一、系统稳定的概念
二、系统稳定的充分必要条件
三、代数稳定性判据
四、结构不稳定系统的改进措施
模块四 控制系统的稳态误差分析
一、误差与稳态误差的定义
二、稳态误差的计算
三、给定信号作用下的稳态误差及误差系数
四、扰动信号作用下的稳态误差
五、改善系统稳态精度的方法
知识梳理
思考题与习题
第4单元 频域分析法
模块一 频率特性的基本概念
一、频率特性的定义
二、频率特性与传递函数的关系
三、频率特性的数学表达式
四、频率特性的图像表示法
模块二 典型环节的频率特性
一、比例环节的频率特性
二、积分环节的频率特性
三、微分环节的频率特性
四、惯性环节的频率特性
五、一阶微分环节的频率特性
六、振荡环节的频率特性
七、迟延环节的频率特性
八、一阶不稳定环节的频率特性
九、最小相位系统和非最小相位系统
模块三 系统开环频率特性
一、0型系统的开环频率特性
二、l型系统的开环频率特性
三、Ⅱl型系统的开环频率特性
四、系统开环幅相频率特性曲线的画法
五、系统开环对数频率特性曲线（Bode）的画法
六、根据对数幅频特性曲线确定传递函数
模块四 系统稳定性的频域判据
一、奈奎斯特（Nyquist)稳定性判据
二、对数频率稳定性判据
三、稳定裕量
模块五 系统开环频率特性与系统性能的关系
一、三频段的概念
二、典型系统
知识梳理
思考题与习题
第5单元 简单控制系统
模块一 简单控制系统的组成
模块二 被控量与操纵量的选择
一、被控量的选择
二、操纵量的选择
模块三 执行器的选择
一、气动执行器的结构与分类
二、控制阀流量特性
三、控制阀的选择
模块四 基本控制规律
一、控制器的控制规律
二、基本控制规律的类型
三、常用控制规律的选择
四、控制器正、反作用的选择
模块五 简单控制系统的控制器参数整定
项目水箱液位PID参数整定
知识梳理
思考题与习题
第6单元 复杂控制系统
模块一 串级控制系统
一、串级控制系统的组成
二、串级控制系统的工作过程
三、串级控制系统的特点
四、串级控制系统的设计
五、串级控制系统的适用场合
模块二 前馈控制系统
一、前馈控制的概念
二、前馈控制的特点及局限性
三、前馈一反馈控制
四、前馈控制的应用
项目上水箱中水箱液位串级控制系统
知识梳理
思考题与习题
第7单元 特殊控制系统
模块一 均匀控制系统
一、均匀控制的概念
二、均匀控制系统的结构
模块二 分程控制系统
一、分程控制系统概述
二、分程控制系统的结构与分类
三、分程控制系统的应用
四、分程控制系统需要注意的问题
模块三 比值控制系统
一、比值控制的概念
二、比值控制系统的结构
三、比值控制系统中比值系数的换算
四、比值控制系统的设计
模块四 自动选择性控制系统
一、选择性控制系统的概念
二、自动选择性控制系统的类型