自動控制系統(隨書附光碟) | 被動收入的投資秘訣 - 2024年9月
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自動控制系統(隨書附光碟)
本書特別強調機電控制系統之分析與設計,具有以下的主題特色:
專注於控制系統之理論基礎。
研究動態系統建模、複變數、拉氏變換等。
瞭解系統穩定度、時域分析、根軌跡技術、狀態變數分析等控制主題。
將本書所學的知識應用於實際的控制系統設計問題,例如主動式懸吊系統。
藉由使用 Virtual Lab 軟體,讀者可如臨實境地進行速度或位置控制的實驗。
新增譯者對本書註釋之導讀附錄,使讀者進一步瞭解書中部分內容。
本書原文出版公司網站提供建構在 MATLAB 平台上之圖形化應用軟體 ACSYS,使讀者專注於學習如何解決控制問題,而不必撰寫程式。
第 1 章 導 論
1.1 簡 介
1.2 何謂回授及其影響為何?
1.3 回授控制系統的類型
1.4 摘 要
第 2 章 數學基礎
2.1 複數變數之觀念
2.2 頻域圖
2.3 微分方程式之簡介
2.4 拉氏變換
2.5 利用部分分式展開法求反拉氏變換
2.6 拉氏變換在求解線性微分方程式之應用
2.7 線性系統的脈衝響應及轉移函數
2.8 線性控制系統的穩定度
2.9 有界輸入有界輸出 (BIBO) 穩定度 ── 連續資料系統
2.10 特徵方程式的根與穩定度之間的關係
2.11 連續資料系統之零輸入穩定度和漸近穩定度
2.12 決定穩定度的方法
2.13 勞斯 – 赫爾維茲準則
2.14 MATLAB 工具與個案研究
2.15 摘 要
第 3 章 方塊圖與信號流程圖
3.1 方塊圖
3.2 信號流程圖
3.3 MATLAB 工具與個案研究
3.4 摘 要
第 4 章 動態系統建模:理論基礎與背景工具
4.1 機械系統模型化之簡介
4.2 簡單電氣系統模型化之簡介
4.3 主動電氣元件之建模:運算放大器
4.4 熱力系統模型化之簡介
4.5 流體系統模型化之簡介
4.6 流體系統中的感測器與編碼器
4.7 控制系統中的直流馬達
4.8 具傳輸滯後的系統 ( 時間延遲 )
4.9 非線性系統的線性化
4.10 類比關係
4.11 個案研究
4.12 MATLAB 工具
4.13 摘 要
第 5 章 控制系統時域分析
5.1 連續資料系統的時間響應之介紹
5.2 控制系統時間響應的典型測試信號
5.3 單位步階響應與時域規格
5.4 穩態誤差
5.5 原型一階系統的時間響應
5.6 原型二階系統的暫態響應
5.7 直流馬達的速度與位置控制
5.8 位置控制系統的時域分析
5.9 基本控制系統與轉移函數中加入極點及零點的影響
5.10 轉移函數的主極點與零點
5.11 使用增加極點與零點的基本控制系統
5.12 MATLAB 工具
5.13 摘 要
第 6 章 控制實驗室 ( 置於隨書光碟中 )
6.1 簡 介
6.2 虛擬實驗系統之描述
6.3 SIMLAB 及 VIRTUAL LAB 軟體之介紹
6.4 模擬與虛擬實驗
6.5 設計專題 1 ── 機械手臂
6.6 設計專題 2 ── 四分之一車體模型
6.7 摘 要
第 7 章 根軌跡分析
7.1 簡 介
7.2 根軌跡 (RL) 的基本性質
7.3 根軌跡的性質
7.4 根軌跡之設計要點
7.5 根廓圖:多重參數變動
7.6 MATLAB 工具與個案研究
7.7 摘 要
第 8 章 頻域分析
8.1 簡 介
8.2 原型二階系統的 Mr,ωr 與頻寬
8.3 在順向路徑轉移函數加入一個零點的影響
8.4 在順向路徑轉移函數加入一個極點的影響
8.5 奈奎斯特穩定度準則:基本原理
8.6 極小相位轉移函數系統的奈奎斯特準測
8.7 根軌跡圖與奈奎斯特圖之間的關係
8.8 範例說明:針對極小相位轉移函數之奈奎斯特準測
8.9 在 L(s) 加入極點與零點對奈奎斯特圖形狀的影響
8.10 相對穩定度:增益餘裕與相位餘裕
8.11 應用波德圖的穩定度分析
8.12 相對穩定度與波德圖的增益曲線斜率之關係
8.13 利用增益 – 相位圖之穩定度分析
8.14 增益 – 相位平面上之定值 – M 軌跡:尼可斯圖
8.15 非單位回授系統之尼可斯圖之應用
8.16 頻域中之靈敏度研究
8.17 MATLAB 工具與個案研究
8.18 摘 要
第 9 章 控制系統設計
9.1 簡 介
9.2 PD 控制器設計
9.3 PI 控制器設計
9.4 PID 控制器設計
9.5 相位超前控制器設計
9.6 相位落後控制器設計
9.7 相位超前 – 落後控制器設計
9.8 極 – 零點對消設計:陷波濾波器
9.9 順向控制器及前饋控制器
9.10 強健控制器及前饋控制器
9.11 內環迴路回授控制
9.12 液壓控制系統
9.13 控制器設計
9.14 MATLAB 工具與個案研究
9.15 繪圖指導
9.16 摘 要
第10章 狀態變數分析 ( 置於隨書光碟中 )
10.1 簡 介
10.2 方塊圖、轉移函數和狀態圖
10.3 狀態方程式的向量 – 矩陣表示法
10.4 狀態轉移矩陣
10.5 狀態轉移方程式
10.6 狀態方程式和高階微分方程式之關係
10.7 狀態方程式與轉移函數之關係
10.8 特徵方程式、特徵值與特徵向量
10.9 相似變換
10.10 轉移函數的分解
10.11 線性系統的可控性
10.12 線性系統的可觀性
10.13 可控性、可觀性和轉移函數之間的關係
10.14 可控性與可觀性的不變性定理
10.15 個案研究:磁浮球系統
10.16 狀態回授控制
10.17 狀態回授之極點配置設計
10.18 具有積分控制的狀態回授
10.19 MATLAB 工具與個案研究
10.20 摘 要
附錄