自動控制原理（簡體書）

《普通高等院校建筑電氣與智能化專業規劃教材:自動控制原理》適用于應用型本科高等院校自動化、電氣工程及其自動化專業“自動控制原理”課程少學時的教學，可作為建筑類高等院校中建筑電氣與智能化、建筑環境與設備工程、熱能與動力工程、給水排水工程、交通工程等專業的教材，可供從事相關行業自動控制工作的工程技術人員參考。

前言
第1章緒論
1.1自動控制系統的一般概念
1.1.1基本術語
1.1.2反饋及反饋控制
1.2開環和閉環控制系統
1.2.1開環控制系統
1.2.2閉環控制系統
1.2.3復合控制系統
1.3控制系統的分類及基本要求
1.3.1控制系統的分類
1.3.2控制系統的基本性能要求
本章小結
習題
第2章控制系統的數學模型
2.1微分方程
2.2非線性方程的線性化
2.3傳遞函數
2.3.1拉氏變換
2.3.2傳遞函數
2.4控制系統的數學模型
2.5控制系統的等效變換
2.5.1結構圖的組成
2.5.2結構圖的化簡和變換規則
2.5.3梅遜公式
2.6控制系統的傳遞函數
2.6.1閉環系統中的開環傳遞函數
2.6.2閉環系統的傳遞函數
本章小結
習題
第3章時域分析法
3.1典型輸入信號和時域性能指標
3.1.1典型輸入信號
3.1.2時域性能指標
3.2一階系統的時域分析
3.2.1單位階躍響應
3.2.2單位斜坡響應
3.2.3單位脈沖響應
3.3二階系統的時域分析
3.3.1典型的二階系統
3.3.2二階系統的階躍響應
3.3.3系統的暫態性能指標
3.4系統的穩定性分析
3.4.1系統穩定性的概念和穩定的充分必要條件
3.4.2勞斯判據
3.4.3古爾維茨判據
3.4.4代數判據的應用
3.5系統的穩態特性分析
3.5.1穩態誤差的定義
3.5.2系統的分類
3.5.3給定作用下的穩態誤差
3.5.4擾動輸入作用下的穩態誤差
3.5.5減小穩態誤差的方法
本章小結
習題
第4章根軌跡法
4.1根軌跡法的基本概念
4.1.1根軌跡
4.1.2根軌跡方程
4.2繪制根軌跡的基本規則
4.3參量根軌跡的繪制
本章小結
習題
第5章線性系統的頻域分析法
5.1頻率特性的基本概念
5.1.1頻率特性的基本概念
5.1.2由傳遞函數確定系統的頻率特性
5.2典型環節的極坐標圖
5.3典型環節的對數坐標圖
5.4控制系統的開環頻率特性
5.4.1系統開環奈氏圖
5.4.2系統開環伯德圖
5.5奈奎斯特穩定判據
5.5.1系統開環頻率特性和閉環特征式的關系
5.5.2奈奎斯特（H.Nyquist）穩定判據
5.5.3奈奎斯特（H.Nyquist）穩定判據的對數形式
5.6相對穩定性分析
5.6.1相角裕度
5.6.2幅值裕度
本章小結
習題
第6章控制系統的校正
6.1校正的基本概念
6.1.1校正的方式
6.1.2校正的性能指標
6.1.3校正目標
6.2PID控制器
6.3串聯超前校正
6.3.1超前校正裝置
6.3.2超前校正設計
6.4串聯滯后校正
6.4.1滯后校正裝置
6.4.2滯后校正設計
本章小結
習題
第7章自動控制系統實例
7.1十字路口交通信號燈的PLC控制
7.1.1十字路口交通信號及其控制時序
7.1.2十字路口交通信號燈的PLC控制
7.2分體單冷空調自動控制系統
7.2.1分體單冷空調的基本工作原理
7.2.2分體單冷空調自動控制系統
7.3鍋爐設備的控制
7.3.1汽包水位控制
7.3.2蒸汽過熱系統的控制
7.3.3鍋爐燃燒過程的控制
7.4恒壓供水控制系統
7.4.1恒壓供水
7.4.2恒水壓控制裝置
7.4.3其他方案
本章小結
習題
參考文獻

火力發電過程中最主要的設備就是鍋爐，鍋爐設備的控制主要包括汽包水位控制、蒸汽過熱系統的控制和鍋爐燃燒過程的控制等。本節將簡單介紹這些系統。
7.3.1 汽包水位控制
鍋爐汽包水位是被控變量，操作變量是鍋爐給水流量。為保證鍋爐、汽輪機高質量地安全運行，首先要保證汽包內部的物料平衡，使給水量適應鍋爐的蒸汽量，維持汽包中水位在工藝允許范圍內，這就是鍋爐正常運行的重要指標。
對于負荷變化小的小型鍋爐，因為它的負荷小，結構簡單，汽包內水的停留時間長，采用簡單沖量控制系統，就能保證鍋爐的安全運行。但是單沖量控制系統存在三個問題：
1）負荷變化產生虛假液位時，將使控制器反向錯誤動作。
2）對負荷不靈敏。即負荷變化時，需要引起汽包水位變化后才起控制作用，由于控制緩慢往往導致控制效果下降。
3）對給水干擾不能及時克服。當給水系統出現擾動時，控制作用緩慢，需要等水位發生變化時才起作用。