《自動控制理論與應(yīng)用實驗指導(dǎo)》采用中英文對照的方式編寫，通過理論與實例結(jié)合的方式，深入淺出地介紹了自動控制實驗中的控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)方法,可供相關(guān)專業(yè)采用雙語教學(xué)的高等院校使用。
《自動控制理論與應(yīng)用實驗指導(dǎo)》共分10章，介紹了自動控制系統(tǒng)的建模及各種控制器的設(shè)計與實現(xiàn)，包括根軌跡校正、頻率法校正、PID控制器設(shè)計、LQR控制器設(shè)計、模糊控制器設(shè)計、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器設(shè)計、遺傳算法控制器設(shè)計等實驗系統(tǒng)。每個章節(jié)中都配有必要的實例，讓讀者能快速掌握控制器設(shè)計與實現(xiàn)方法。
《自動控制理論與應(yīng)用實驗指導(dǎo)》面向高等院校的學(xué)習(xí)自動控制理論課程師生以及對自動控制理論有一定認識的工程技術(shù)人員，旨在幫助讀者用較短的時間掌握控制器設(shè)計的技巧和方法，并提高讀者的實踐與動手能力。
適讀人群 ：本科層次電氣、自動化專業(yè)學(xué)生
品課程配套教材，加入實驗指導(dǎo)詳解，結(jié)合先進仿真工具matlab進行編寫，切實提升應(yīng)用能力！
PREFACE“自動控制原理”是工程類學(xué)科的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)位課程,在電氣工程、機械工程、航天工程等工科專業(yè)都會設(shè)置。該課程既包含數(shù)學(xué)與工程科學(xué)相結(jié)合的理論知識，又包含理論與工程設(shè)計實踐緊密結(jié)合的實驗內(nèi)容。本書是為了配合自動控制理論實驗課程的教學(xué)而撰寫的。
編者經(jīng)過多年的教學(xué)實踐獲得如下體會：針對“自動控制原理”的實驗課程，如果有一套與多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、實物實驗教學(xué)相結(jié)合的新型設(shè)備，允許教師拿到課堂進行實驗教學(xué)、學(xué)生課后自己進行實驗訓(xùn)練、科研人員針對自己設(shè)計的控制算法進行反復(fù)實驗，會極大地提高“自動控制原理”這門課程的教學(xué)效果。
為了實現(xiàn)“課堂教學(xué)實驗、課后網(wǎng)絡(luò)化實驗、學(xué)習(xí)者自創(chuàng)實驗”的工作目標(biāo)，我們開發(fā)了一套“便攜式單自由度機械臂”實驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)構(gòu)成了自動控制原理的實驗硬件基礎(chǔ)；在這樣的硬件基礎(chǔ)上，又開發(fā)了一套軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)配套使用。我們設(shè)計的這套實驗系統(tǒng)適合初學(xué)者使用，也允許使用者自己開發(fā)相應(yīng)的實驗項目。此外本書針對高校常用的“球桿實驗系統(tǒng)”和“倒立擺實驗系統(tǒng)”也進行了智能控制實驗設(shè)計方面的講解。
我們所期望的實驗教學(xué)不再是學(xué)生在規(guī)定的時間，在座位有限的實驗室進行的自控實驗課程。而是將實驗教學(xué)做到與學(xué)生、教師隨時隨地在一起，使得實驗過程也能夠如同教科書一般時刻伴隨著讀者�；谶@樣的實驗教學(xué)思想，我們編寫了這本涵蓋了經(jīng)典控制理論中多個基本實驗的教材，在此基礎(chǔ)上也想拋磚引玉，能夠為激發(fā)高校開發(fā)出更多適合于培養(yǎng)工程型人才的實驗教學(xué)教程出一點力。
《自動控制理論與應(yīng)用實驗指導(dǎo)》共分10章，針對數(shù)學(xué)建模、超前滯后校正、PID控制、智能控制等方面進行設(shè)計與實驗，每章都有具體的實例與實驗?zāi)０�，目的在于讓讀者結(jié)合實例更加快捷地掌握控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)方法。
《自動控制理論與應(yīng)用實驗指導(dǎo)》主要面向工科院校學(xué)習(xí)自動控制原理課程師生，可作為大、中專院校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)和參考用書，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員和軟件工程師參考。為了方便廣大讀者更加形象直觀地使用此書，每一章都給出了實例操作過程的Matlab程序的源文件，供學(xué)習(xí)者參考使用。全文采用中英文對照的方式撰寫，以適應(yīng)當(dāng)前大專院校雙語教學(xué)的需求，也可以作為培養(yǎng)留學(xué)生的參考教材。
《自動控制理論與應(yīng)用實驗指導(dǎo)》由北京理工大學(xué)自動化學(xué)院的戴亞平編著，劉向東，姜增如，許向陽等也為本書的編寫提供了大量幫助。日本東京工科大學(xué)的大山恭弘教授與佘錦華教授于2006年向編者的研究室贈送了最初版本的單自由度機械臂系統(tǒng)，此后北京理工大學(xué)自動化學(xué)院的多屆研究生參與了“便攜式單自由度機械臂系統(tǒng)”的開發(fā)，目前已經(jīng)是第4代產(chǎn)品。在此對他們的大力幫助與辛勤工作一并表示感謝。
由于時間倉促，加上編者水平有限，書中不足之處在所難免，歡迎讀者聯(lián)系1282892958@qq.com批評指正，編者將不勝感激。
前言
第1章概述
第2章二階系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模實驗
2.1便攜式單自由度機械臂的數(shù)學(xué)
建模原理
2.2單自由度機械臂系統(tǒng)數(shù)學(xué)建
模實驗
2.2.1直流電動機的參數(shù)辨識
實驗
2.2.2電動機的階躍響應(yīng)實驗
2.3實驗指導(dǎo)書
2.4實驗報告要求
2.5實驗注意事項
第3章控制系統(tǒng)的根軌跡校正
實驗
3.1被控對象的傳遞函數(shù)與根
軌跡圖分析
3.2根軌跡超前校正系統(tǒng)設(shè)計
與實驗
3.3根軌跡滯后校正系統(tǒng)設(shè)計
與實驗
3.4實驗指導(dǎo)書
3.5實驗報告要求Chapter 4Frequency Compensation
Experiment
4.1Experiment of Series Lead
Compensation
4.2Experiment of Series Lag
Compensation
4.3Requirements of the Experiment
Report
4.4Experiment Notes
4.5Experiment Instruction
Experiment Handout for Automatic Control Theory and Application自動控制理論與應(yīng)用實驗指導(dǎo)CONTENTS目錄 Chapter 5Pole Assignment
Experiment
5.1Pole Assignment Principle
Introduction
5.2Analysis of the POFR-Arm Poles Assiguments to Improve System Performance
5.2.1State Space Model of the
POFR-Arm System
5.2.2Check the Condition of Controllability
and Pole Assignment
5.3Experiment Instruction
5.4Requirements of the Experiment
Report
5.4Experiment Notes
Chapter 6Design Experiment of
PID Controller
6.1Analysis on Mathematical
Model of PID Controller
6.2Design Experiment of PID
Controller
6.2.1Proportional (P) Control
Experiment
6.2.2Proportional Plus Derivative
(PD) Control Experiment
6.2.3Proportional Integral (PI)
Control Experiment
第4章頻率法校正實驗
4.1串聯(lián)超前校正實驗
4.2串聯(lián)滯后校正實驗
4.3實驗指導(dǎo)書
4.4實驗報告要求
4.5實驗注意事項
第5章極點配置實驗
5.1極點配置原理簡介
5.2單自由度機械臂極點配置對
改善控制系統(tǒng)性能的分析
5.2.1單自由度機械臂系統(tǒng)的狀態(tài)
空間模型
5.2.2檢查系統(tǒng)的能控性與極點配
置條件
5.3實驗指導(dǎo)書
5.4實驗報告要求
5.5實驗注意事項
第6章PID控制器設(shè)計實驗
6.1PID控制器的數(shù)學(xué)模型分析
6.2PID控制器設(shè)計實驗
6.2.1比例（P）控制實驗
6.2.2比例微分（PD）控制實驗
6.2.3比例積分（PI）控制
實驗
6.2.4Proportional Integral Differential
(PID) Control Experiment
6.3Experiment Instruction
6.4Requirements for the Experiment
Report
6.5Experiment Notes
Chapter 7The Linear Quadratic
Regulator Optimal Control
Algorithm (LQR) Control
Experiment
7.1The Theoretical Analysis
7.1.1The LQR Optimal Control
Theory
7.1.2LQR Control Algorithm
7.2The Simulation of LQR
Controller
7.2.1Weight Q’s Influence on
the System Responses
7.2.2Eliminate the Steady-State
Error
7.3The Actual Control of LQR
Controller
7.4Experimental Steps
7.5Experiment Instruction
7.6Requirements of the Experiment
Report
Chapter 8Fuzzy Controller Design for Ball-beam System
8.1Introduction of Ball-beam
System
8.1.1Structure of Ball-beam System
8.1.2The Structure of Ball-beam
System
8.2The Modelling of Ball-beam
System
8.2.1The Analysis of Modelling
Methods6.2.4比例積分微分（PID）
控制實驗
6.3實驗指導(dǎo)書
6.4實驗報告要求
6.5實驗注意事項
第7章線性二次型最優(yōu)控制算法(LQR)控制實驗
7.1理論分析
7.1.1線性二次型最優(yōu)控制原理
7.1.2系統(tǒng)LQR控制算法
7.2LQR控制器的仿真
7.2.1權(quán)值Q對系統(tǒng)響應(yīng)的影響
7.2.2消除穩(wěn)態(tài)誤差
7.3LQR控制器的實際控制
7.4實驗步驟
7.5實驗指導(dǎo)書
7.6實驗報告要求
第8章針對球桿系統(tǒng)的模糊
控制器設(shè)計實驗
8.1球桿系統(tǒng)簡介
8.1.1球桿系統(tǒng)組成
8.1.2球桿系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)
8.2球桿系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型建立
8.2.1建模方法的選擇
8.2.2The Parameters of Ball-beam
System
8.2.3Modelling of Ball-beam System
by Lagrange Method
8.2.4Ball-beam System Modelling
Analysis
8.3Fuzzy Controller Design
8.3.1The Component and Principle
of Fuzzy Controller
8.3.2The Design and Experiment of
Fuzzy Controller for Ball-beam
System
8.3.3The Realize of Ball-beam System
Fuzzy Controller
8.3.4Improvement and Simulation of the
Ball－beam Fuzzy Controller
8.4The Physical Control System of
Ball-beam System
8.5summary
Chapter 9BP－PID Controller Design
and Experiment
9.1Neural Network Control
(NNC)
9.1.1The Methodology of NNC
9.1.2The Design of BP-PID
Controller
9.2BP-PID Controller Structure
and Algorithm
9.2.1BP-PID Controller Structure
9.2.2BP-PID Control Algorithm
9.2.3Convergence and Stability Analysis
of BP-PID Controller
9.3BP-PID Controller Design
書單推薦
