电气自动控制原理与系统（第3版）内容简介

本书是在保持《电气自动控制原理与系统 第2版》特色的基础上进行更新和修订的。全书包括自动控制原理部分与自动控制系统部分。自动控制原理部分以工程预期模型和性能指标、频率分析法分析、典型系统动静态性能、工程校正方法为主线组织教材结构和内容，直接使用开环频率指标，应用预期开环频率特性校正自动控制系统。自动控制系统部分始终贯穿系统结构、关键部件、性能指标、系统参数确定与调试、实例和仿真分析主线，强化交流调速系统的应用。 本书第 一章～第五章为经典的线性自动控制原理，第六章、第七章为直流相控调速系统和直流脉宽调速系统，第八章～第十章为异步电动机交流调速系统，第十一章为位置随动控制系统。 本书充分体现“以能力培养为本，以应用为核心”的原则，做到理论联系实际，图文并茂、应用性强。 本书内容可作为一门课程开设，也可分开作为“自动控制原理”和“自动控制系统”两门课程开设，自动控制系统部分的内容相对独立，便于不同专业选用。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。

本书可作为应用型本科、高职高专、自学考试和成人高等教育的自动化类专业、电气类专业、机电一体化专业教材，也可供从事电气自动化的工程技术人员参考。

前言

第一章自动控制系统的基本概念1

第一节开环控制与闭环控制1

第二节自动控制系统的分类3

第三节对控制系统的性能要求7

第四节研究自动控制系统的基本方法9

小结10

思考题与习题10

第二章自动控制系统的数学模型12

第一节数学模型简介12

第二节典型环节的传递函数及其功能

框图18

第三节框图24

第四节自动控制系统的传递函数32

小结34

思考题与习题35

第三章自动控制系统的时域分析法37

第一节概述37

第二节一阶系统阶跃响应分析38

第三节二阶系统阶跃响应分析41

第四节二阶系统欠阻尼单位阶跃响应

性能指标45

第五节二阶系统扰动阶跃响应分析47

第六节自动控制系统稳定性分析49

第七节自动控制系统稳态性能分析53

小结58

思考题与习题58

第四章自动控制系统的频率分析法61

第一节频率特性的基本概念61

第二节典型环节的伯德图63

第三节控制系统开环伯德图的绘制71

第四节对数频率稳定判据与稳定裕量73

第五节典型系统的开环伯德图与频域

指标76

第六节开环频率特性与阶跃响应之间

的关系81

小结84

思考题与习题84

第五章自动控制系统的伯德图校正88

第一节自动控制系统校正的基本概念88

第二节自动控制系统的设计方法94

第三节预期开环频率特性校正及仿真98

小结105

思考题与习题105

第六章直流相控调速系统107

第一节概述107

第二节单闭环转速有静差调速系统107

第三节单闭环转速无静差调速系统112

第四节转速、电流双闭环调速系统114

第五节可逆直流调速系统119

第六节直流相控调速系统仿真128

小结130

思考题与习题131

第七章直流脉宽调速系统134

第一节概述134

第二节直流脉宽调制电路134

第三节直流脉宽调速控制系统138

第四节直流脉宽调速系统实例142

第五节直流脉宽调速系统仿真145

小结147

思考题与习题148

第八章异步电动机调压调速系统149

第一节概述149

第二节调压调速系统的基本概念150

第三节调压调速系统151

第四节利用电动机的自身结构调速154

第五节异步电动机调压调速系统仿真156

小结158

思考题与习题159

第九章异步电动机串级调速系统160

第一节串级调速原理160

第二节能量传递关系及串级调速系统

分类161

第三节串级调速系统的基本特性163

第四节具有双闭环控制的串级调速

系统165

第五节双馈串级调速系统169

第六节异步电动机串级调速系统仿真170

小结172

思考题与习题172

第十章异步电动机变频调速系统173

第一节概述173

第二节变频调速的基本控制方式和机械

特性173

第三节变压变频装置及其基本控制

方式178

第四节SPWM变压变频器180

第五节转速开环变压变频调速系统185

第六节转速闭环转差频率控制的变压变频

调速系统186

第七节异步电动机矢量控制调速系统189

第八节异步电动机直接转矩控制调速

系统194

第九节异步电动机变频调速系统仿真197

小结201

思考题与习题202

第十一章位置随动控制系统203

第一节概述203

第二节位置检测装置204

第三节步进电动机位置随动控制系统207

第四节直流伺服电动机位置随动控制

系统211

第五节交流伺服电动机位置随动控制

系统215

第六节位置随动控制系统仿真218

小结219

思考题与习题220

附录221

附录A常用文字符号221

附录BLaplace变换224

附录C双闭环调速系统工程设计方法225

附录DMATLAB 在自动控制原理中

的应用231

参考文献2442100433B

本书是在2007年出版的普通高等教育国家精品教材、普通高等教育“十一五”规划教材《自动控制原理与系统》（第3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，它包括系统数学模型的建立、分析系统性能的常用方法、系统性能分析和改善系统性能的途径，以及MATLAB在系统分析中的应用。第2篇为自动控制系统，它包括直流调速系统、交流调速系统、位置随动系统和MATLAB/SIMULINK系统仿真，以及实际系统的分析与调试。本书第4版修订时，保持原书获得好评的特色，以自动控制原理作为分析工具，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，贯穿系统结构、关键部件、系统参数确定、仿真与调试，理论联系实际。本书修订中，对直流脉宽调速系统和交流变频调速系统进行了较大幅度的更新，使其更加符合科技发展与工程实际。本书可作为普通本科、应用型本科、高职高专自动化类专业、电气类专业、机电一体化专业教材。本书可作为一门课程开设，也可分作为《自动控制原理》和《自动控制系统》两门课程开设。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。本书也可供从事电气自动化的工程技术人员参考。本书先后获得第二届全国高校机电类教材一等奖、机械工业部科技进步三等奖、普通高等教育“十一五”规划教材、2007年度普通高等教育国家精品教材。

前言

第1 篇　自动控制原理

第1 章　自动控制系统概述 2

1. 1　引言 2

1. 2　开环控制和闭环控制 3

1. 2. 1　开环控制系统 3

1. 2. 2　闭环控制系统 4

1. 3　自动控制系统的组成 6

1. 4　自动控制系统的分类 10

1. 4. 1　按输入量变化的规律分类 10

1. 4. 2　按系统传输信号对时间的关系

分类 10

1. 4. 3　按系统的输出量和输入量间的

关系分类 11

1. 4. 4　按系统中的参数对时间的变化

情况分类 11

1. 5　自动控制系统的性能指标 11

1. 5. 1　系统的稳定性 11

1. 5. 2　系统的稳态性能指标 12

1. 5. 3　系统的动态性能指标 12

1. 6　研究自动控制系统的方法 14

小结 14

思考题 15

习题 15

第2 章　拉普拉斯变换及其应用 18

2. 1　拉氏变换的概念 18

2. 2　拉氏变换的运算定理 21

2. 3　拉氏反变换 22

2. 4　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

第4 章　分析自动控制系统性能常用的方法 54

第5 章　自动控制系统的性能分析 89

第6 章　自动控制系统的校正(改善系统性能的途径) 126

第2 篇　自动控制系统

第7 章　直流调速系统 153

第8 章　交流调速系统197

第9 章　位置随动系统227

第10 章　自动控制系统的分析、

调试及维护维修251

附录 266

附录A　常用文字符号 266

附录B　自动控制技术术语的中、英名词

对照 269

参考文献 278 2100433B

内容简介

《电气运行与控制专业中等职业教育国家规划教材·电气自动控制系统(第2版)》是中等职业教育国家规划教材《电气自动控制系统》(张涛主编，高等教育出版社2002年出版)的修订版，是在第1版的基础上根据新形式下的教学需求、课程改革成果和相关新技术、新国标等进行修订的。《电气运行与控制专业中等职业教育国家规划教材·电气自动控制系统(第2版)》沿用第1版的内容框架结构，为适应近年来中职生源情况的变化，突出“以服务为宗旨、以就业为导向、以能力为本位”的职业教育办学理念，修订时坚持以学生为本，降低难度。 《电气运行与控制专业中等职业教育国家规划教材·电气自动控制系统(第2版)》主要内容包括：自动控制系统的基础知识及典型环节，单闭环直流调速系统，双闭环无静差调速系统，可逆直流调速系统，直流脉宽调速系统，交流调速系统，变频器，异步电动机的电压-频率调速系统，伺服控制系统...(展开全部) 《电气运行与控制专业中等职业教育国家规划教材·电气自动控制系统(第2版)》是中等职业教育国家规划教材《电气自动控制系统》(张涛主编，高等教育出版社2002年出版)的修订版，是在第1版的基础上根据新形式下的教学需求、课程改革成果和相关新技术、新国标等进行修订的。《电气运行与控制专业中等职业教育国家规划教材·电气自动控制系统(第2版)》沿用第1版的内容框架结构，为适应近年来中职生源情况的变化，突出“以服务为宗旨、以就业为导向、以能力为本位”的职业教育办学理念，修订时坚持以学生为本，降低难度。 《电气运行与控制专业中等职业教育国家规划教材·电气自动控制系统(第2版)》主要内容包括：自动控制系统的基础知识及典型环节，单闭环直流调速系统，双闭环无静差调速系统，可逆直流调速系统，直流脉宽调速系统，交流调速系统，变频器，异步电动机的电压-频率调速系统，伺服控制系统等。《电气运行与控制专业中等职业教育国家规划教材·电气自动控制系统(第2版)》在修订时选材较新、资料丰富，与实际应用结合紧密；结构合理，章节明晰；重点明确写出，难点深入浅出、注意循序渐进；习题题量、难度适中，适于教学使用。 《电气运行与控制专业中等职业教育国家规划教材·电气自动控制系统(第2版)》可作为中等职业学校电气运行与控制专业及相关专业的教学用书，还可以作为从事电气自动控制技术行业的工人和短期培训人员的培训和参考用书。2100433B