定 價:39.6 元
叢書名:全國高職高專院校規(guī)劃教材.精品與示范系列
- 作者:陳慧蓉
- 出版時間:2014/2/1
- ISBN:9787121223730
- 出 版 社:電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP273
- 頁碼:296
- 紙張:印 次:1
- 版次:1
- 開本:16開
本書根據(jù)企業(yè)崗位技能的實際需求,以“典型自動控制系統(tǒng)的分析、調(diào)試與故障排除”這一工作任務為主線,并結(jié)合作者多年的教學經(jīng)驗與課程改革成果進行編寫。本書針對實際控制系統(tǒng)分析、調(diào)試與維修過程中不同階段所應具有的知識和能力,選擇和優(yōu)化了原有課程內(nèi)容,全書分為4個教學單元,主要內(nèi)容包括自動控制系統(tǒng)基礎(chǔ),自動控制系統(tǒng)數(shù)學模型建立,自動控制系統(tǒng)性能分析與改善,直流調(diào)速系統(tǒng)分析、調(diào)試與故障排除,同時將MATLAB軟件的應用貫穿于各教學單元中。全書內(nèi)容按照由簡單到復雜,由部分到整體的認知規(guī)律進行介紹及單元任務設(shè)計。
本書提供免費的電子教學課件、習題參考答案及精品課網(wǎng)站,詳見前言。
陳慧蓉 檢測與自動控制專業(yè)碩士,副教授,在蕪湖職業(yè)技術(shù)學院電氣工程系多年從事《自動控制原理與系統(tǒng)》、《單片機原理及應用》等課程的教學與科研工作,為“電氣自動化技術(shù)專業(yè)核心課程開發(fā)”國家級教學團隊核心成員,完成《自動控制原理與系統(tǒng)》省級精品課程改革與建設(shè)項目,發(fā)表論文多篇。
單元1 自動控制系統(tǒng)基礎(chǔ)(1)
教學導航(1)
1.1 自動控制的概念及發(fā)展(2)
1.1.1 自動控制的基本概念(2)
1.1.2 自動控制的發(fā)展階段(3)
1.2 自動控制系統(tǒng)的組成與控制方式(4)
1.2.1 自動控制系統(tǒng)的組成框圖(4)
1.2.2 控制系統(tǒng)組成框圖的繪制(5)
1.2.3 自動控制系統(tǒng)的控制方式(8)
1.3 自動控制系統(tǒng)的分類(9)
1.4 控制系統(tǒng)的性能及分析方法(10)
1.4.1 控制系統(tǒng)的性能要求(10)
1.4.2 控制系統(tǒng)的性能分析方法(12)
1.5 MATLAB軟件應用基礎(chǔ)(12)
1.5.1 MATLAB語言系統(tǒng)(13) 單元1 自動控制系統(tǒng)基礎(chǔ)(1)
教學導航(1)
1.1 自動控制的概念及發(fā)展(2)
1.1.1 自動控制的基本概念(2)
1.1.2 自動控制的發(fā)展階段(3)
1.2 自動控制系統(tǒng)的組成與控制方式(4)
1.2.1 自動控制系統(tǒng)的組成框圖(4)
1.2.2 控制系統(tǒng)組成框圖的繪制(5)
1.2.3 自動控制系統(tǒng)的控制方式(8)
1.3 自動控制系統(tǒng)的分類(9)
1.4 控制系統(tǒng)的性能及分析方法(10)
1.4.1 控制系統(tǒng)的性能要求(10)
1.4.2 控制系統(tǒng)的性能分析方法(12)
1.5 MATLAB軟件應用基礎(chǔ)(12)
1.5.1 MATLAB語言系統(tǒng)(13)
1.5.2 MATLAB基本語句結(jié)構(gòu)(14)
1.5.3 MATLAB的運算(15)
1.5.4 MATLAB二維圖形繪制(18)
任務1 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)定性分析與框圖建立(21)
知識梳理與總結(jié)(22)
思考與練習題1(23)
單元2 自動控制系統(tǒng)數(shù)學模型建立(25)
教學導航(25)
2.1 拉普拉斯變換及其應用(26)
2.1.1 拉氏變換的概念(26)
2.1.2 拉氏變換的運算定理(29)
2.1.3 利用分解定理求拉氏反變換(31)
2.1.4 應用拉氏變換求解微分方程(33)
2.2 自動控制系統(tǒng)的數(shù)學模型(35)
2.2.1 控制系統(tǒng)的微分方程(35)
2.2.2 傳遞函數(shù)(37)
2.2.3 典型環(huán)節(jié)的數(shù)學模型(39)
2.2.4 控制系統(tǒng)的方框圖(45)
2.2.5 反饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)(51)
2.3 基于MATLAB/SIMULINK建立控制系統(tǒng)數(shù)學模型(53)
2.3.1 傳遞函數(shù)的描述(53)
2.3.2 模型的連接及閉環(huán)傳遞函數(shù)求取(55)
任務2 控制系統(tǒng)典型環(huán)節(jié)的模擬與測試(57)
任務3 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)數(shù)學模型建立(61)
知識梳理與總結(jié)(65)
思考與練習題2(66)
單元3 自動控制系統(tǒng)性能分析與改善(70)
教學導航(70)
3.1 自動控制系統(tǒng)性能指標(71)
3.2 系統(tǒng)時域分析法(73)
3.2.1 穩(wěn)定性分析(73)
3.2.2 控制系統(tǒng)動態(tài)性能分析(81)
3.2.3 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能分析(89)
3.2.4 基于MATLAB的控制系統(tǒng)時域分析(97)
3.3 系統(tǒng)頻域分析法(107)
3.3.1 頻率特性的基本概念(108)
3.3.2 典型環(huán)節(jié)的頻率特性(112)
3.3.3 開環(huán)對數(shù)頻率特性曲線繪制(120)
3.3.4 頻率特性分析系統(tǒng)穩(wěn)定性(125)
3.3.5 頻率特性與系統(tǒng)性能的關(guān)系(134)
3.3.6 基于MATLAB的控制系統(tǒng)頻域分析(142)
3.4 自動控制系統(tǒng)性能改善(144)
3.4.1 校正概念與校正裝置(144)
3.4.2 基本PID控制(154)
3.4.3 系統(tǒng)校正(163)
任務4 二階系統(tǒng)性能分析與測試(177)
任務5 三階系統(tǒng)性能分析與測試(180)
任務6 頻率分析法分析系統(tǒng)性能(183)
任務7 轉(zhuǎn)速負反饋有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)性能分析(185)
知識梳理與總結(jié)(187)
思考與練習題3(188)
單元4 直流調(diào)速系統(tǒng)分析、調(diào)試與故障排除(193)
教學導航(193)
4.1 調(diào)速的基本概念和技術(shù)指標(194)
4.2 直流電動機的調(diào)速方法(197)
4.3 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)(201)
4.3.1 開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)存在的問題(201)
4.3.2 系統(tǒng)的組成及靜特性(202)
4.3.3 閉環(huán)系統(tǒng)反饋控制規(guī)律(206)
4.3.4 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算(207)
4.3.5 單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)分析(209)
4.3.6 單閉環(huán)無靜差直流調(diào)速系統(tǒng)(212)
4.3.7 其他反饋在單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中的應用(218)
4.4 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)(221)
4.4.1 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成(222)
4.4.2 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的方框圖(223)
4.4.3 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的工作原理(224)
4.4.4 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)性能分析(225)
4.4.5 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)參數(shù)的工程設(shè)計(229)
4.5 可逆直流調(diào)速系統(tǒng)(237)
4.5.1 可逆直流調(diào)速電路的形式(237)
4.5.2 可逆拖動的四種工作狀態(tài)(239)
4.5.3 可逆直流調(diào)速系統(tǒng)中的環(huán)流分析(240)
4.5.4 有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)(242)
4.5.5 無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)(245)
4.6 直流調(diào)速系統(tǒng)的MATLAB仿真設(shè)計(250)
4.6.1 直流電動機模型在MATLAB中的實現(xiàn)(250)
4.6.2 直流調(diào)速控制系統(tǒng)的仿真過程(254)
4.6.3 開環(huán)直流調(diào)速控制系統(tǒng)與仿真(256)
4.7 自動控制系統(tǒng)的分析、調(diào)試與故障排除(261)
4.7.1 自動控制系統(tǒng)的分析步驟?(261)
4.7.2 自動控制系統(tǒng)調(diào)試(263)
4.7.3 自動控制系統(tǒng)的維護、使用和故障排除(266)
任務8 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)分析調(diào)試與維護(268)
任務9 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的MATLAB仿真(270)
知識梳理與總結(jié)(280)
思考與練習題4(281)
參考文獻(284)
隨著科學技術(shù)的發(fā)展,自動控制技術(shù)大量應用,大大提高了勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量,已成為推動經(jīng)濟發(fā)展、促進社會進步必不可少的一門技術(shù)!白詣涌刂萍夹g(shù)及應用”課程是自動化類專業(yè)的核心課程,是專業(yè)技能課程與崗位職業(yè)技能課程連接的橋梁與紐帶。本教材根據(jù)企業(yè)崗位的實際需求,以“典型自動控制系統(tǒng)的分析、調(diào)試與故障排除”這一工作任務為主線,并結(jié)合作者多年的職業(yè)教育教學經(jīng)驗與課程改革成果進行編寫。
本書針對實際控制系統(tǒng)分析、調(diào)試與維修過程中不同階段所應具有的知識和能力,選擇和優(yōu)化了原有課程內(nèi)容,全書分為4個教學單元,主要內(nèi)容包括自動控制系統(tǒng)基礎(chǔ),自動控制系統(tǒng)數(shù)學模型建立,自動控制系統(tǒng)性能分析與改善,直流調(diào)速系統(tǒng)分析、調(diào)試與故障排除。在內(nèi)容安排上強調(diào)理論以夠用為度,注重學生技能培養(yǎng)和可持續(xù)發(fā)展能力,注意新技術(shù)應用,注重MATLAB軟件在自動控制的分析與設(shè)計方面的廣泛應用。在教學的組織與安排上注重理論與實踐的緊密結(jié)合,建議采用“任務驅(qū)動:教、學、做一體”教學模式,將單元內(nèi)容任務化。
為了培養(yǎng)學生具有相應的職業(yè)崗位能力并結(jié)合課程知識、能力與素質(zhì)目標要求,精心設(shè)計了具有代表性的9個典型任務,任務的選取原則是盡可能包含各單元知識點,盡可能體現(xiàn)趣味性、實用性和可操作性,任務由簡單到復雜,從部分到整體。各院?山Y(jié)合自身的教學環(huán)境條件選擇適合的教學形式和學習任務,任務的完成可通過控制原理試驗箱和調(diào)速系統(tǒng)裝置來完成。
在任務完成過程中注重教師引導與學生自主學習的緊密結(jié)合。學生在完成各單元任務的同時也就完成相應單元知識點的學習,同時任務的完成需要小組成員的相互配合,共同努力,有利于培養(yǎng)學生的團隊合作能力。本課程教學小組開展了多輪教學實踐,“自動控制技術(shù)及應用”課程被評為省級精品課程,并在省級網(wǎng)絡課程中獲二等獎。將“任務驅(qū)動:教、學、做一體”應用到本課程教學中,豐富了課堂教學和實踐教學環(huán)節(jié),培養(yǎng)了學生動手能力,提高了學生學習興趣,符合高等職業(yè)教育的特點與要求。
本書各學習單元都設(shè)有教學導航,指出本單元的知識重點與難點,必須達到的知識、能力與素質(zhì)目標,建議教學方法等;每小節(jié)均設(shè)有知識分布網(wǎng)絡,介紹本節(jié)知識點的層次和相互聯(lián)系;各學習單元結(jié)束后設(shè)有知識梳理與總結(jié),并配有相應的思考與練習題,以便學生復習與鞏固。
本書由蕪湖職業(yè)技術(shù)學院陳慧蓉主編并進行全書統(tǒng)稿,李中望和張松蘭副主編。陳慧蓉編寫單元1、2,張松蘭編寫單元3,李中望編寫單元4。全書由張學亮教授進行主審,并對書稿的編寫思路及內(nèi)容提出許多寶貴意見和建議,在此表示衷心感謝。
由于編者水平和時間有限,書中難免有不足之處,敬請讀者批評指正。
為方便教學,本書配有免費的電子教學課件、習題參考答案,請有需要的教師登錄華信教育資源網(wǎng)(http://www.hxedu.com.cn)免費注冊后進行下載,如有問題請在網(wǎng)站留言或與電子工業(yè)出版社聯(lián)系(E-mail:hxedu@phei.com.cn)。讀者也可通過該精品課網(wǎng)站(http://www1.whptu.ah.cn/jwc/08jpkc/zk/wangluokecheng/wlkc.html)瀏覽和參考更多的教學資源。
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