《高职高专电气自动化技术专业规划教材 自动控制原理与系统》 王诗军， 中国电力出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王诗军 著

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• 中国电力出版社
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出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512300415

商品编码：29402883893

包装：平装

出版时间：2010-01-01

基本信息

书名：高职高专电气自动化技术专业规划教材 自动控制原理与系统

定价：17.60元

作者：王诗军

出版社：中国电力出版社

出版日期：2010-01-01

ISBN：9787512300415

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.281kg

编辑推荐

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内容提要

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本书为高职高专电气自动化技术专业规划教材。
本书分为两篇九章，上篇为自动控制原理部分，包括自动控制系统的基本概念、数学模型、自动控制的时域分析法和频域分析法、自动控制系统的校正。下篇为自动控制系统部分，包括单闭环调速系统、转速、电流双闭环直流调速系统、可逆直流调速系统、直流脉宽调速系统。
本书可作为高职高专自动化类、电力技术类等专业自动控制原理与系统课程的教材，也可供相关工程技术人员参考。

目录

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前言
上篇 自动控制原理
章 自动控制系统的基本概念
节 开环控制与闭环控制
第二节 自动控制系统的分类
第三节 对控制系统的性能要求
第四节 研究自动控制系统的方法
本章小结
思考题与习题
第二章 自动控制系统的数学模型
节 控制系统的微分方程
第二节 拉普拉斯变换及其应用
第三节 传递函数
第四节 控制系统的框图及其等效变换
第五节 自动控制系统的传递函数
本章小结
思考题与习题
第三章 自动控制系统的时域分析法
节 典型输入信号
第二节 一阶系统阶跃响应分析
第三节 二阶系统阶跃响应分析
第四节 控制系统的稳定性及稳定判据
第五节 自动控制系统稳态性能分析
本章小结
思考题与习题
第四章 控制系统的频域分析法
节 频率特性的基本概念
第二节 典型环节 的Bode图
第三节 控制系统的开环Bode图的绘制
第四节 对数频率稳定判据与稳定裕量
第五节 控制系统性能的频域分析
第六节 频率特性法分析系统性能举例
本章小结
思考题与习题
第五章 控制系统的校正
节 系统校正设计基础
第二节 控制系统的工程设计方法
第三节 自动控制系统频率特性校正设计示例
本章小结
思考题与习题
下篇 自动控制系统
第六章 直流调速系统
节 直流调速系统概述
第二节 转速负反馈单闭环有静差调速系统
第三节 转速负反馈无静差调速系统
本章小结
思考题与习题
第七章 双闭环直流调速系统
节 转速、电流双闭环调速系统
第二节 双闭环直流调速系统的工程设计
本章小结
思考题与习题
第八章 直流可逆调速系统
节 实现可逆运行的主电路的几种形式
第二节 有环流可逆调速系统
第三节 逻辑控制无环流可逆直流调速系统
本章小结
思考题与习题
第九章 直流脉宽调速系统
节 直流脉宽调制电路的工作原理
第二节 脉宽调速系统的控制电路
本章小结
思考题与习题
附录A 常用函数的拉氏变换和2变换表
附录B 控制系统的模拟试验与MATLAB仿真
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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自动控制理论的基石与工程实践的桥梁 本书旨在为高职高专电气自动化技术专业的学生提供一套系统、深入且兼具实践性的自动控制理论学习教材。它不仅涵盖了自动控制领域的核心理论概念，更注重将这些理论与电气自动化工程的实际应用紧密结合，帮助读者构建扎实的理论基础，掌握解决实际工程问题的能力。 一、 理论体系的构建：从基础概念到先进方法 本书的理论部分将循序渐进地引领读者走进自动控制的广阔世界。 第一章 绪论： 自动控制的定义、发展历程、基本组成（控制器、被控对象、传感器、执行器等）以及其在现代工业和日常生活中的重要性将被清晰地阐述。通过生动的实例，如家用空调的温度控制、汽车的巡航控制等，让读者初步感受自动控制系统的魅力与必要性。同时，还将介绍控制系统的分类（开环与闭环、线性与非线性、时不变与时变、连续与离散等），为后续的学习打下基础。 第二章 自动控制系统的数学模型： 建立精确的数学模型是分析和设计自动控制系统的第一步。本章将重点介绍建立系统模型的方法，包括： 物理模型的建立： 基于系统元器件（如电阻、电容、电感、电机、液压元件等）的物理规律，利用微分方程来描述系统的动态特性。将详细讲解如何列写和简化微分方程，以及常用的模拟电路和机电系统的建模方法。 传递函数： 引入拉普拉斯变换，定义系统的传递函数，并讲解其物理意义和应用。将详细推导典型环节（如比例环节、积分环节、微分环节、惯性环节、振荡环节等）的传递函数，为后续的系统分析奠定基础。 系统方框图和信号流图： 学习如何用方框图和信号流图来表示复杂系统的结构和数学关系，并通过梅森公式等方法进行系统简化，求解系统的整体传递函数。 第三章 线性系统时域分析： 在获得系统模型后，时域分析是理解系统动态响应最直观的方式。本章将： 分析系统的瞬态响应： 讲解单位阶跃响应、单位脉冲响应等标准输入信号下系统的输出特性，如超调量、调节时间、峰值时间等。 分析系统的稳态误差： 介绍系统的稳态误差概念，以及位置、速度、加速度误差系数，并分析它们与系统开环增益、积分环节数量的关系。 系统稳定性分析： 引入稳定性概念，讲解劳斯判据，以及如何利用劳斯判据判断系统的稳定性，并确定系统参数的稳定性范围。 第四章 线性系统频域分析： 频域分析方法能够更全面地揭示系统的动态性能，并为控制器设计提供重要依据。本章将： 频率响应： 讲解幅频特性和相频特性，以及如何通过频率响应来评估系统的带宽、速度等性能指标。 奈奎斯特稳定判据： 深入讲解奈奎斯特判据，并结合奈氏图分析系统的稳定性，包括稳定裕度和相裕度。 伯德图： 学习绘制伯德图（幅频特性和相频特性图），并利用伯德图进行系统的稳定性分析和性能评估。 根轨迹图： 讲解根轨迹的概念和绘制方法，分析系统参数变化对系统极点位置的影响，从而预测系统的动态性能和稳定性。 第五章 控制系统的校正： 为了满足工程对系统性能的要求，往往需要对控制器进行设计和调整。本章将重点介绍各种校正方法： 串联校正： 讲解超前、滞后、超前-滞后校正装置的设计原理和方法，以及如何利用伯德图或根轨迹法进行校正。 反馈校正： 介绍反馈校正的原理和应用。 PID控制器： 详细讲解比例（P）、积分（I）、微分（D）控制的作用，以及PID控制器的基本结构和整定方法（如经验法、Ziegler-Nichols法等）。重点讨论PID控制器在实际工程中的应用和优化。 第六章 状态空间分析法： 作为现代控制理论的重要组成部分，状态空间法能够处理更广泛的系统类型，并为最优控制和数字控制奠定基础。本章将： 状态变量和状态方程： 引入状态变量的概念，建立系统的状态方程，并讲解其与传递函数之间的转换关系。 可控性和可观性： 讲解系统可控性和可观性的概念及其工程意义，并介绍判断方法。 状态反馈与观测器： 介绍状态反馈控制的设计原理，以及状态观测器的作用和设计方法。 二、 工程实践的桥梁：从理论到应用的转化 本书的另一大特色在于将理论知识与实际工程应用相结合，通过丰富的案例和实践指导，帮助读者将所学知识转化为解决实际问题的能力。 第七章 自动控制系统的实际应用： 这一章将系统地介绍自动控制技术在各个领域的典型应用，包括： 工业生产过程控制： 如温度控制、压力控制、流量控制、液位控制等在化工、冶金、电力等行业中的应用。 机器人与自动化装备： 机器人运动控制、自动化生产线的协同控制等。 电力系统自动化： 发电、输电、配电环节的监控与保护。 交通与航空航天： 自动驾驶、飞行控制系统等。 新兴领域： 物联网、智能家居等中的控制应用。 通过这些案例，让读者直观地理解自动控制理论的实用价值。 第八章 控制系统的硬件组成与选型： 深入介绍自动控制系统中的常用硬件，包括： 传感器： 各种类型传感器（温度、压力、位移、速度、编码器等）的工作原理、技术指标和选型原则。 执行器： 电机（直流、交流、步进、伺服）、液压缸、气动阀门等执行机构的工作原理、特性及选型。 控制器： PLC、DCS、单片机、嵌入式系统等在自动控制系统中的应用，以及它们的编程和组态。 第九章 PLC在自动控制系统中的应用： PLC（可编程逻辑控制器）是当前工业自动化领域最常用的控制设备之一。本章将重点讲解： PLC的基本结构与工作原理。 PLC的指令系统与编程语言： 如梯形图、指令表、功能块图等。 典型控制算法的PLC实现： 如开关量控制、PID控制、伺服控制等的PLC程序设计。 实际案例分析： 通过具体工程实例，如传送带控制、水泵控制、温度控制等，演示PLC程序的编写和调试过程。 第十章 DCS与嵌入式系统在自动化中的应用： DCS（分布式控制系统）： 介绍DCS的系统架构、功能特点，以及在大型复杂工业过程中的应用优势。 嵌入式系统： 讲解嵌入式系统的组成、特点，以及其在小型化、智能化自动控制设备中的应用，如智能仪表、物联网设备等。 三、 学习方法与实践指导 本书在内容设计上，力求符合高职高专学生的认知规律和学习特点。 丰富的图示与表格： 大量运用流程图、框图、示意图、波形图以及参数表格，帮助读者更直观地理解抽象的理论概念。 精选的例题与习题： 每章都配有精心设计的例题，详细解析解题步骤；章末习题则涵盖了理论计算、概念辨析和简单的工程设计问题，旨在巩固和拓展所学知识。 强调动手实践： 鼓励学生利用实验设备、仿真软件（如MATLAB/Simulink）进行模拟和实践操作，将理论知识与动手能力相结合，提升解决实际工程问题的能力。 紧跟行业发展： 书中内容将适时融入当前电气自动化技术发展的前沿知识和技术趋势，如工业物联网、大数据在控制领域的应用等，帮助学生了解行业动态，为未来的职业发展奠定基础。 总结： 《高职高专电气自动化技术专业规划教材 自动控制原理与系统》是一本集理论深度、工程实践和教学方法于一体的教材。它不仅是学生学习自动控制理论的坚实阶梯，更是连接课堂知识与工业现场的可靠桥梁。通过系统学习本书，学生将能够扎实掌握自动控制的基本原理，熟练运用相关理论和工具分析和解决工程实际问题，为成为一名优秀的电气自动化技术人才打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

从学习者的角度来看，一本好的教材应该能够激发学习兴趣，而不是成为学习的负担。我希望这本书在内容安排上能够有所创新，比如融入一些最新的技术发展动态，或者在章节之间设置一些趣味性的引入，让学习过程不那么枯燥。我知道自动控制理论本身可能有些抽象，但如果能够结合一些生动形象的比喻，或者通过一些图示和动画（虽然纸质书无法实现动画，但精美的插图也可以起到类似作用）来辅助说明，一定会大大提高学习效率。此外，我个人也比较喜欢挑战性的内容，如果书中能够提供一些扩展阅读的建议，或者介绍一些更深入的研究方向，那对我的学习生涯将非常有益，能够让我对这个专业有更广阔的视野。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计倒是挺有意思的，封面采用了经典的蓝白配色，整体感觉比较沉稳大气，符合专业教材应有的严谨风格。翻开扉页，纸张的质感也还不错，不是那种过于粗糙的道林纸，阅读起来比较舒适，对眼睛的刺激也小一些。我特别留意了一下目录的排版，页码清晰，章节划分也算合理，大致扫了一眼，感觉内容覆盖面应该挺广的，从最基础的理论概念到一些应用实例，应该能满足大部分高职高专学生对自动控制原理与系统的学习需求。出版社的印制质量一向是比较有保障的，字迹清晰，没有错印漏印的情况，这一点对于学习者来说非常重要，毕竟在理解抽象的理论知识时，清晰准确的呈现是前提。整体而言，从一个读者的角度出发，这本书给我的第一印象是比较务实和专业的，没有什么花哨的包装，就是实打实地呈现教材内容，让人感觉比较安心。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对自动化技术一直充满好奇的学生，这次选择了这本《自动控制原理与系统》，主要是看中了它的“规划教材”的定位，感觉应该会比较系统和权威。虽然我还没有深入学习具体内容，但从网上了解到的信息来看，这本书的作者在电气自动化领域有丰富的教学和实践经验，这让我对内容的专业性和前沿性有了很高的期待。我特别希望这本书在讲解一些复杂的概念时，能够用通俗易懂的语言，结合一些生动的例子，这样我就不会觉得学习过程那么枯燥了。毕竟，自动控制原理涉及到很多数学公式和抽象模型，如果解释得过于晦涩，很容易让人望而却步。我期望这本书能像一位经验丰富的老师，循循善诱地引导我一步步理解控制系统的奥秘，而不是仅仅罗列枯燥的理论。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对实践操作比较看重的学生，我非常关注教材的案例分析和习题设置。一本好的教材，不仅要讲清楚理论，更要能帮助我将理论应用于实际。我希望这本书能够提供一些贴近工业生产实际的控制系统案例，比如在生产线上的应用、在新能源领域的应用等等，这样我就能更直观地理解自动控制原理在现实世界中的重要作用。另外，习题部分的设计也很关键，我希望题目能够由浅入深，既有巩固基础的客观题，也有考察综合分析能力的计算题和设计题，最好还能提供一些开放性的思考题，鼓励我们去探索和创新。如果书中还能附带一些简单的仿真实验指导，那就更完美了，能让我更好地将理论知识转化为动手能力。

评分☆☆☆☆☆

阅读一本教材，很大程度上是为了打下坚实的专业基础。自动控制原理是电气自动化技术的核心课程之一，其重要性不言而喻。我希望这本书能够清晰地梳理出整个学科的脉络，从系统辨识、控制器设计到稳定性分析、性能评价等各个环节，都能够做到逻辑严谨，层层递进。尤其是在传递函数、状态空间等关键概念的讲解上，我希望作者能够提供清晰的数学推导过程，并解释其物理意义，避免过于简化导致理解上的偏差。同时，我也期望书中在介绍各种控制器（如PID控制器）时，能够深入剖析其工作原理、参数整定方法以及不同应用场景下的优缺点，这对于我将来独立解决实际控制问题至关重要。