描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787111729587丛书名: “十三五”职业教育国家规划教材 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 2007年度普通
编辑推荐
本书遵循职业教育教材编写规律和职业院校学生学习规律，配套齐全
内容简介
本书是在2017年出版的“十四五”职业教育国家规划教材《自动控制原理与系统第4版》的基础上进行更新和修订的。全书分为两篇，第1篇为自动控制原理，内容包括系统数学模型的建立、分析系统性能的常用方法、系统性能分析、改善系统性能的途径以及MATLAB/SIMULINK系统仿真在实际系统分析中的应用。第2篇为自动控制系统，内容包括直流调速系统（直流相控调速系统和直流脉宽调速系统）、交流调速系统、位置随动系统和自动控制系统的分析、调试及维护维修。
第5版修订时，仍然保持原书获得好评的特色，以自动控制原理作为分析工具，以自动控制系统作为分析对象，围绕系统性能分析和改善系统性能途径，重点讲解系统结构、关键部件、系统参数确定、仿真与调试，注重理论联系实际，并精简不必需的理论概念和部分直流调速系统内容，强化理论对实践的指导，增加实际操作内容。
全书章后设有小结、思考题与习题，它们多为生产实际中的问题。书中还安排了较多的阅读材料、实例分析和读图练习，以利于学生的自学、分析和实践能力的提高。书中各种控制系统的实例及仿真分析可用于对学生相关实践环节的指导，也可供工程技术人员参考。
本书可作为应用型本科、高职高专院校的电气自动化技术、机电一体化技术等电类专业教材。
本书第1版获第二届全国高校机电类优秀教材一等奖；第2版获机械工业部科技进步三等奖；第3版被评为普通高等教育“十一五”国家级规划教材，2007年度普通高等教育国家精品教材；第4版被评为“十四五”职业教育国家规划教材、“十三五”职业教育国家规划教材。
为方便教学，本书配备教学指导等教学资源，凡选用本书作为授课教材的教师，均可登录机械工业出版社教育服务网（www.cmpedu.com）免费下载。如有问题请致电01088379375联系营销人员。
第5版修订时，仍然保持原书获得好评的特色，以自动控制原理作为分析工具，以自动控制系统作为分析对象，围绕系统性能分析和改善系统性能途径，重点讲解系统结构、关键部件、系统参数确定、仿真与调试，注重理论联系实际，并精简不必需的理论概念和部分直流调速系统内容，强化理论对实践的指导，增加实际操作内容。
全书章后设有小结、思考题与习题，它们多为生产实际中的问题。书中还安排了较多的阅读材料、实例分析和读图练习，以利于学生的自学、分析和实践能力的提高。书中各种控制系统的实例及仿真分析可用于对学生相关实践环节的指导，也可供工程技术人员参考。
本书可作为应用型本科、高职高专院校的电气自动化技术、机电一体化技术等电类专业教材。
本书第1版获第二届全国高校机电类优秀教材一等奖；第2版获机械工业部科技进步三等奖；第3版被评为普通高等教育“十一五”国家级规划教材，2007年度普通高等教育国家精品教材；第4版被评为“十四五”职业教育国家规划教材、“十三五”职业教育国家规划教材。
为方便教学，本书配备教学指导等教学资源，凡选用本书作为授课教材的教师，均可登录机械工业出版社教育服务网（www.cmpedu.com）免费下载。如有问题请致电01088379375联系营销人员。
目 录
前言
第1篇自动控制原理
第1章自动控制系统概述2
11引言2
12开环控制和闭环控制4
121开环控制系统4
122闭环控制系统5
13自动控制系统的组成6
14自动控制系统的分类10
141按输入量变化的规律分类10
142按系统传输信号对时间的关系
分类11
143按系统的输出量和输入量间的
关系分类11
144按系统中的参数对时间的变化
情况分类11
15自动控制系统的性能指标12
151系统的稳定性12
152系统的稳态性能指标12
153系统的动态性能指标13
16研究自动控制系统的方法14
小结15
思考题15
习题15
第2章拉普拉斯变换及其应用18
21拉氏变换的概念18
22拉氏变换的运算定理21
23拉氏反变换22
24应用拉氏变换求解微分方程23
小结24
习题24
第3章自动控制系统的数学模型25
31系统的微分方程25
311系统微分方程的建立26
312微分方程建立举例26
32传递函数28
321传递函数的定义28
322传递函数的一般表达式28
323传递函数的性质29
33系统框图29
34典型环节的传递函数和功能框30
341比例环节31
342积分环节32
343理想微分环节34
344惯性环节35
345比例微分环节37
346振荡环节37
347延迟环节39
348运算放大器41
35自动控制系统的框图42
351系统框图的画法42
352系统框图的物理含义43
36框图的变换、化简和系统闭环传递
函数的求取43
361框图的等效变换规则44
362自动控制系统闭环传递函数的
求取48
363交叉反馈系统框图的化简及其
闭环传递函数的求取49
小结49
思考题51
习题52
第4章分析自动控制系统性能常用的
方法54
41时域分析法55
42频率特性法58
421频率特性的基本概念58
422频率特性的表示方式60
423典型环节的对数频率特性63
424系统的开环对数频率特性68
*425系统的闭环频率特性73
43MATLAB软件在系统性能分析中的
应用75
431MATLAB中的数值表示、变量
命名、基本运算符和表达式75
432应用MATLAB进行数值运算76
433应用MATLAB绘制二维图线77
434应用MATLAB处理传递函数的
变换78
435应用MATLAB求取输出量对
时间的响应79
436SIMULINK及其应用80
小结84
思考题87
习题87
第5章自动控制系统的性能分析89
51自动控制系统的稳定性分析89
511系统稳定性概念89
512系统稳定的充要条件90
513对数频率稳定判据94
514稳定裕量与系统的相对稳定性94
515自动控制系统的稳定性分析
举例95
52自动控制系统的稳态性能分析101
521系统稳态误差的概念102
522系统稳态误差与系统型别、
系统开环增益间的关系103
523系统稳态误差与输入信号间的
关系105
524由系统的开环对数频率特性分析
系统的稳态性能107
525自动控制系统稳态性能分析
举例108
53自动控制系统的动态性能分析111
531系统跟随动态指标的求取及
分析111
532跟随动态性能分析116
533系统动态性能与开环频率特性间
的关系117
54自动控制系统分析举例119
小结120
思考题122
习题123
第6章自动控制系统的校正（改善
系统性能的途径）125
61校正装置125
62串联校正127
621比例（P）校正127
622比例微分（PD）校正（相位
超前校正）129
623比例积分（PI）校正（相位
滞后校正）131
624比例积分微分（PID）校正
（相位滞后超前校正）135
63反馈校正139
64顺馈补偿143
641扰动顺馈补偿144
642输入顺馈补偿145
643顺馈补偿应用举例146
*65频率特性校正与仿真147
小结152
思考题153
习题153第2篇自动控制系统
第7章直流调速系统156
71转速负反馈直流调速系统156
711转速负反馈直流调速系统的
组成156
712转速负反馈直流调速系统的系统
框图160
713转速负反馈直流调速系统的自动
调节过程160
714转速负反馈直流调速系统的性能
分析162
72转速、电流双闭环直流调速系统164
721转速、电流双闭环直流调速系统的
组成164
722转速、电流双闭环直流调速系统的
系统框图166
723转速、电流双闭环直流调速系统的
工作原理和自动调节过程168
724转速、电流双闭环直流调速系统的
性能分析169
725转速、电流双闭环直流调速系统的
优点171
726给定积分器的应用171
*727调节器的实用电路(阅读
材料)171
728转速、电流双闭环数字式直流
调速系统173
73直流脉宽调速系统176
731直流脉宽调制电路177
732直流脉宽调速系统180
733直流脉宽调速系统实例182
74直流调速系统仿真185
小结187
思考题189
习题190
读图练习190
第8章交流调速系统194
81交流调速系统概述194
82变频调速的基本控制方式和机械
特性195
821基频以下的恒磁通调速196
822基频以上的恒压变频调速198
823基频以下和基频以上的配合
控制198
第1篇自动控制原理
第1章自动控制系统概述2
11引言2
12开环控制和闭环控制4
121开环控制系统4
122闭环控制系统5
13自动控制系统的组成6
14自动控制系统的分类10
141按输入量变化的规律分类10
142按系统传输信号对时间的关系
分类11
143按系统的输出量和输入量间的
关系分类11
144按系统中的参数对时间的变化
情况分类11
15自动控制系统的性能指标12
151系统的稳定性12
152系统的稳态性能指标12
153系统的动态性能指标13
16研究自动控制系统的方法14
小结15
思考题15
习题15
第2章拉普拉斯变换及其应用18
21拉氏变换的概念18
22拉氏变换的运算定理21
23拉氏反变换22
24应用拉氏变换求解微分方程23
小结24
习题24
第3章自动控制系统的数学模型25
31系统的微分方程25
311系统微分方程的建立26
312微分方程建立举例26
32传递函数28
321传递函数的定义28
322传递函数的一般表达式28
323传递函数的性质29
33系统框图29
34典型环节的传递函数和功能框30
341比例环节31
342积分环节32
343理想微分环节34
344惯性环节35
345比例微分环节37
346振荡环节37
347延迟环节39
348运算放大器41
35自动控制系统的框图42
351系统框图的画法42
352系统框图的物理含义43
36框图的变换、化简和系统闭环传递
函数的求取43
361框图的等效变换规则44
362自动控制系统闭环传递函数的
求取48
363交叉反馈系统框图的化简及其
闭环传递函数的求取49
小结49
思考题51
习题52
第4章分析自动控制系统性能常用的
方法54
41时域分析法55
42频率特性法58
421频率特性的基本概念58
422频率特性的表示方式60
423典型环节的对数频率特性63
424系统的开环对数频率特性68
*425系统的闭环频率特性73
43MATLAB软件在系统性能分析中的
应用75
431MATLAB中的数值表示、变量
命名、基本运算符和表达式75
432应用MATLAB进行数值运算76
433应用MATLAB绘制二维图线77
434应用MATLAB处理传递函数的
变换78
435应用MATLAB求取输出量对
时间的响应79
436SIMULINK及其应用80
小结84
思考题87
习题87
第5章自动控制系统的性能分析89
51自动控制系统的稳定性分析89
511系统稳定性概念89
512系统稳定的充要条件90
513对数频率稳定判据94
514稳定裕量与系统的相对稳定性94
515自动控制系统的稳定性分析
举例95
52自动控制系统的稳态性能分析101
521系统稳态误差的概念102
522系统稳态误差与系统型别、
系统开环增益间的关系103
523系统稳态误差与输入信号间的
关系105
524由系统的开环对数频率特性分析
系统的稳态性能107
525自动控制系统稳态性能分析
举例108
53自动控制系统的动态性能分析111
531系统跟随动态指标的求取及
分析111
532跟随动态性能分析116
533系统动态性能与开环频率特性间
的关系117
54自动控制系统分析举例119
小结120
思考题122
习题123
第6章自动控制系统的校正（改善
系统性能的途径）125
61校正装置125
62串联校正127
621比例（P）校正127
622比例微分（PD）校正（相位
超前校正）129
623比例积分（PI）校正（相位
滞后校正）131
624比例积分微分（PID）校正
（相位滞后超前校正）135
63反馈校正139
64顺馈补偿143
641扰动顺馈补偿144
642输入顺馈补偿145
643顺馈补偿应用举例146
*65频率特性校正与仿真147
小结152
思考题153
习题153第2篇自动控制系统
第7章直流调速系统156
71转速负反馈直流调速系统156
711转速负反馈直流调速系统的
组成156
712转速负反馈直流调速系统的系统
框图160
713转速负反馈直流调速系统的自动
调节过程160
714转速负反馈直流调速系统的性能
分析162
72转速、电流双闭环直流调速系统164
721转速、电流双闭环直流调速系统的
组成164
722转速、电流双闭环直流调速系统的
系统框图166
723转速、电流双闭环直流调速系统的
工作原理和自动调节过程168
724转速、电流双闭环直流调速系统的
性能分析169
725转速、电流双闭环直流调速系统的
优点171
726给定积分器的应用171
*727调节器的实用电路(阅读
材料)171
728转速、电流双闭环数字式直流
调速系统173
73直流脉宽调速系统176
731直流脉宽调制电路177
732直流脉宽调速系统180
733直流脉宽调速系统实例182
74直流调速系统仿真185
小结187
思考题189
习题190
读图练习190
第8章交流调速系统194
81交流调速系统概述194
82变频调速的基本控制方式和机械
特性195
821基频以下的恒磁通调速196
822基频以上的恒压变频调速198
823基频以下和基频以上的配合
控制198
前 言
《自动控制原理与系统》自出版以来，一直受到读者的厚爱，先后获得了第二届全国高校机电类优秀教材一等奖、机械工业部科技进步三等奖，被评为普通高等教育“十一五”国家级规划教材、2007年度普通高等教育国家精品教材、“十三五”职业教育国家规划教材、“十四五”职业教育国家规划教材。
《自动控制原理与系统》的第1版～第4版，以自动控制理论作为系统分析的工具，以系统分析作为理论的应用举例，使学生易于理解所学理论用于何处和怎样具体应用，收到了很好的效果，得到了同行专家和读者的充分肯定，因此第5版修订时，仍然保持了这一特色。全书以方法论为主线，通过应用举例，着重物理含义和物理过程的阐述。本书的特点是：理论联系实际，分析细致，通俗易懂和切合实际。
根据党的二十大报告关于“深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略”和为中国式现代化提供坚实人才支撑的要求，考虑到当前应用型人才教育更侧重现场技术应用的特点，第5版修订时，更加突出了系统的工作原理、系统的性能分析和系统调试，更加突出了自动控制技术在生产实际中的应用，并精简不必需的理论概念和部分直流调速系统内容，强化理论对实践的指导，增加实际操作内容。
全书分为两篇，第1篇为自动控制原理，内容包括系统数学模型的建立、分析系统性能的常用方法、系统性能分析、改善系统性能的途径以及MATLAB/SIMULINK系统仿真在实际系统分析中的应用。第2篇为自动控制系统，内容包括直流调速系统（直流相控调速系统和直流脉宽调速系统）、交流调速系统、位置随动系统和自动控制系统的分析、调试及维护维修。全书章后设有小结、思考题与习题，它们多为生产实际中的问题。书中安排了较多的阅读材料、实例分析和读图练习，以利学生自学能力和分析能力和实践能力的提高，培养学生的职业精神。
本书由重庆理工大学陈渝光、上海理工大学孔凡才主编。编写分工为：第1章、第2章由中国船舶重工集团海装风电股份有限公司李秋宏和孔凡才编写，第3章由重庆工程职业技术学院周桐和孔凡才编写，第4章～第6章由陈渝光和孔凡才编写，第7章由重庆理工大学刘述喜、重庆大学苏玉刚和孔凡才编写，第8章由苏玉刚和刘述喜编写，第9章由刘述喜和孔凡才编写，第10章由苏玉刚和孔凡才编写。重庆工业职业技术学院陈颖参与章首页脚注编写，并对教材编写提供了宝贵的建议。本书由重庆理工大学李山教授主审。
本书的参考教学时数为64～80学时，书中打“*”的内容为选学内容。本书可作为一门课程开设，也可分作“自动控制原理”和“自动控制系统”两门课程开设。此外，书中许多章节的内容都相对独立，便于不同的专业选用。书中的阅读材料可采取学生课外阅读、课内讨论、教师总结的方式进行，也可作为课外提高内容。建议教师在教学实践中，注重知识传授、价值引领和能力提升的有机统一，培养学生的爱国精神和实证求真的科学精神、精益求精的工匠精神。编者在编写时，兼顾了全书的系统性和完整性，建议教师和读者使用时，抓住主干，选择要点，把主要精力放在对分析方法的掌握上。
限于作者水平，书中难免有缺点和错误，恳请读者批评指正。
《自动控制原理与系统》的第1版～第4版，以自动控制理论作为系统分析的工具，以系统分析作为理论的应用举例，使学生易于理解所学理论用于何处和怎样具体应用，收到了很好的效果，得到了同行专家和读者的充分肯定，因此第5版修订时，仍然保持了这一特色。全书以方法论为主线，通过应用举例，着重物理含义和物理过程的阐述。本书的特点是：理论联系实际，分析细致，通俗易懂和切合实际。
根据党的二十大报告关于“深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略”和为中国式现代化提供坚实人才支撑的要求，考虑到当前应用型人才教育更侧重现场技术应用的特点，第5版修订时，更加突出了系统的工作原理、系统的性能分析和系统调试，更加突出了自动控制技术在生产实际中的应用，并精简不必需的理论概念和部分直流调速系统内容，强化理论对实践的指导，增加实际操作内容。
全书分为两篇，第1篇为自动控制原理，内容包括系统数学模型的建立、分析系统性能的常用方法、系统性能分析、改善系统性能的途径以及MATLAB/SIMULINK系统仿真在实际系统分析中的应用。第2篇为自动控制系统，内容包括直流调速系统（直流相控调速系统和直流脉宽调速系统）、交流调速系统、位置随动系统和自动控制系统的分析、调试及维护维修。全书章后设有小结、思考题与习题，它们多为生产实际中的问题。书中安排了较多的阅读材料、实例分析和读图练习，以利学生自学能力和分析能力和实践能力的提高，培养学生的职业精神。
本书由重庆理工大学陈渝光、上海理工大学孔凡才主编。编写分工为：第1章、第2章由中国船舶重工集团海装风电股份有限公司李秋宏和孔凡才编写，第3章由重庆工程职业技术学院周桐和孔凡才编写，第4章～第6章由陈渝光和孔凡才编写，第7章由重庆理工大学刘述喜、重庆大学苏玉刚和孔凡才编写，第8章由苏玉刚和刘述喜编写，第9章由刘述喜和孔凡才编写，第10章由苏玉刚和孔凡才编写。重庆工业职业技术学院陈颖参与章首页脚注编写，并对教材编写提供了宝贵的建议。本书由重庆理工大学李山教授主审。
本书的参考教学时数为64～80学时，书中打“*”的内容为选学内容。本书可作为一门课程开设，也可分作“自动控制原理”和“自动控制系统”两门课程开设。此外，书中许多章节的内容都相对独立，便于不同的专业选用。书中的阅读材料可采取学生课外阅读、课内讨论、教师总结的方式进行，也可作为课外提高内容。建议教师在教学实践中，注重知识传授、价值引领和能力提升的有机统一，培养学生的爱国精神和实证求真的科学精神、精益求精的工匠精神。编者在编写时，兼顾了全书的系统性和完整性，建议教师和读者使用时，抓住主干，选择要点，把主要精力放在对分析方法的掌握上。
限于作者水平，书中难免有缺点和错误，恳请读者批评指正。
编者
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