《反馈控制系统设计》

目录1

前言1

第一章　技术要求与设计步骤3

§1.1　引言3

§1.2　一般性的技术要求4

一、对调速系统的一般技术要求4

二、对随动系统的一般技术要求6

§1.3　设计计算内容和步骤7

一、系统线路方案的制订与稳态设计8

二、建立系统动态数学模型8

三、系统的动态设计计算9

第二章　反馈控制系统的稳态计算10

§2.1　引言10

§2.2　系统典型负载的分析11

一、摩擦负载12

二、惯性负载15

三、负载的综合特性18

§2.3 执行电动机及传动装置的确定23

一、执行电动机的类型24

二、力矩式执行电动机的选择28

三、一般高速执行电动机的选择32

§2.4　反馈控制系统测量装置的确定41

一、调速系统量装置的选择42

二、随动系统测量装置的选择47

三、精、粗信号选择电路的计算51

§2.5　反馈控制系统的放大装置55

练习57

参考文献58

一，建立系统数学模型的途径59

第三章　建立系统的数学模型和选择校正（补偿）形式59

§3.1　关于建立系统数学模型的问题59

二，常用的线性化办法60

§3.2　利用元件铭牌数据和经验公式近似推导系63

统的传递函数63

一、控制直流电动机电枢的随动系统的传递函数推导64

二、以两相异步电机为执行电机的随动系统的70

传递函数推导70

三、可控硅控制滑差电机的调速系统的传递函数推导74

§3.3　选取校正（补偿）形式77

一、串联校正77

二、顺馈校正78

三、负反馈校正80

六、复合控制82

五、选择性反馈82

四、正反馈校正82

练习84

参考文献85

第四章　对数频率特性综合法86

§4.1　希望特性的绘制86

一、引言86

二、品质指标与系统开环对数幅频特性86

三、画希望特性91

§4.2　校正（补偿）装置的综合94

一、串联校正（补偿）装置的综合94

二、负反馈校正（补偿）装置的综合96

§4.3　降低系统品质对参数变化的灵敏度102

一、灵敏度函数及其频域表示102

二、按限定的灵敏度综合负反馈校正（补偿）装置105

§4.4　提高系统抗负载扰动的能力107

§4.5　复合控制系统的设计111

§4.6　借助描述函数考虑系统的非线性因素115

一、用描述函数分析非线性系统115

二、几种常见非线性特性及其描述函数118

三、非线性控制系统的设计121

练习123

参考文献124

第五章　根轨迹综合法125

§5.1　串联校正（补偿）装置的综合125

一、串联微分校正装置的综合128

二、串联积分校正装置的综合133

§5.2　反馈校正（补偿）装置的综合137

一、速度负反馈的综合137

二、加速度负反馈参数的综合140

§5.3　根灵敏度及其计算142

一、根灵敏度及其性质142

二、根灵敏度的计算147

练习149

参考文献150

第六章　最优传递函数综合法151

§6.1　最优传函数及其计算151

一、最优传递函数的推导152

二、最优传递函数的具体计算157

三、检验最优传递函数对应的品质指标164

§6.2　全状态反馈的设计168

§6.3　部分状态反馈的设计171

§6.4　复合控制系统的设计179

参考文献182

练习182

第七章　系统参数优化的计算机辅助设计183

§7.1　引言183

§7.2　系统的数学模型184

§7.3　递推计算函数平方积分的基本定理——阿斯撞姆（Astr？m）定理189

一、为引出阿斯撞姆定理先引出的定义190

二、对上叙定义的进一步讨论191

三、阿斯撞姆定理194

四、阿斯撞姆定理的算法与程序203

§7.4 以ISEU指标优化系统参数205

一、目标函数205

二、目标函数f（x）的递推算法207

三、约束优化算法208

一、误差性能指标简述212

§7.5 以ISTSEU指标优化系统参数212

二、ISTSEU指标的计算214

三、φ（？）的计算217

四、优化算法的简要说明219

五、程序框图223

六、算例比较225

参考文献225

附录Ⅰ 常用拉普拉斯（Laplace）变换表229

附录Ⅱ　对数频率特性相角的估算231

附录Ⅲ　常用校正网络233

附录Ⅳ　几个用BASIC语言的程序241

一、求解高次代数方程根的程序241

二、绘制波德（Bode）图及向量轨迹奈奎斯特（Nyquist）图的程序244

三、绘制根轨迹的程序264

四、求闭环系统输出响应的程序279

参考文献288