高普特考【自動控制（控制系統）】（重點提綱挈領、試題精解詳析）(3版)

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目錄
第一部分 內容整理
Chapter 1 控制系統概論與導論3
1-1 控制系統之描述3
1-2 開迴路與閉迴路控制系統（open loop and close loop control system）4
1-3 系統的探討5
1-4 系統導論11
Chapter 2 拉氏轉換26
2-1 拉氏轉換26
2-2 拉氏轉換重要定理29
2-3 反拉氏轉換（inverse Laplace transform） 34
2-4 轉移函數（Transfer function）44
Chapter 3 基本矩陣理論50
3-1 矩陣運算50
3-2 線性獨立與基底轉換56
3-3 特性值、特性向量與特性方程式59
3-4 eAT之求法67
Chapter 4 系統描述79
4-1 方塊圖（block diagram）79
4-2 訊號流程圖（signal flow graphs）86
4-3 動態方程式（dynamic equation）94
4-4 轉移函數的分解（decomposition）100
4-5 動態方程式的解114
4-6 ＝AX 的形態上的分解（modal decomposition）119
4-7 多輸入多輸出（MIMO）系統124
Chapter 5 離散系統131
5-1 線性差分方程式（linear difference equation）131
5-2 Z 轉換（Z-transform）134
5-3 離散系統的反Z 轉換140
5-4 離散時間系統的描述147
5-5 離散資料系統的轉移函數（transfer function of discrete data system）159
Chapter 6 可控制性與可觀察性178
6-1 狀態完全可控制性（complete state controllability）178
6-2 可觀察性（observability）180
6-3 可控制性與可觀察性之判斷182
6-4 可控制性與可觀察性的不變性定理189
6-5 轉移函數與可控制性、可觀察性之關係 190
6-6 狀態回授（state feedback）195
6-7 觀察器（observer）之設計201
6-8 分離原理 203
Chapter 7 物理系統之數學模式206
7-1 機械系統（mechanical systems）206
7-2 電機系統 210
7-3 馬達的位置或轉速控制222
Chapter 8 時域特性分析237
8-1 概述237
8-2 穩態誤差（Steady state error, ess）238
8-3 暫態響應的性能規格253
8-4 標準二階系統之特性根與工作性能的關係261
8-5 模式簡化（model reduction）273
8-6 在閉迴路轉移函數加入零點、極點的影響276
8-7 系統的性能指標（performance index）281
Chapter 9 穩定度與靈敏度288
9-1 穩定性（stability）288
9-2 羅斯－赫維茲穩定準則（Routh Hurwitz stability criterion）293
9-3 離散資料系統的穩定性判斷307
9-4 靈敏度（Sensitivity）310
Chapter 10 根軌跡法318
10-1 根軌跡基本概念318
10-2 開路轉移函數G（s）H（s）加入極點或零點對根軌跡的影響336
10-3 根廓線（root contour）348
10-4 例題精選351
Chapter 11 頻率響應法360
11-1 頻率響應與時間響應的關係360
11-2 極座標圖（polar plot）368
11-3 波德圖（Bode plot）376
11-4 繪製波德圖384
11-5 系統型式與Bode 圖關係389
11-6 極小相系統392
11-7 由波德圖判別轉移函數393
Chapter 12 頻域特性分析399
12-1 頻域的穩定度399
12-2 奈氏穩定準則（Nyquist stability criterion） 402
12-3 增益邊限與相位邊限415
12-4 閉迴路頻率響應――尼可士圖420
12-5 具有時間延遲系統的探討427
Chapter 13 控制系統設計與補償436
13-1 補償器（compensator）436
13-2 領先落後在頻域中之補償442
13-3 領先、落後之時域補償449
13-4 PID 控制器461
13-5 極點－ 零點互消補償器（pole-zero cancellation compensation）465
Chapter 14 線性化與相平面474
14-1 線性化（linearization）474
14-2 平衡態（ equilibrium state ）或平衡點（equilibrium point）477
14-3 相平面（phase plane）483

第二部分 歷屆試題與解析
98 學年度技術校院二年制統一入學測驗「自動控制（含實習）」試題507
98 年臺灣菸酒股份有限公司第3至5職等新進從業人員甄試「自動控制」試題520
98 年經濟部所屬事業機構新進職員甄試「控制系統」試題526
99 年公務人員特種考試關務人員（三等）考試「自動控制」試題533
100 年公務人員高等考試三級考試「自動控制」試題540
100 年度桃園大眾捷運公司行車籌備人員甄試「控制概論」試題549
101 年經濟部所屬事業機構新進職員甄試「自動控制」試題565
101 年特種考試地方政府公務人員（三等）考試「自動控制」試題569
102 年公務人員高等考試三級考試「自動控制」試題576
103 年經濟部所屬事業機構新進職員甄試「自動控制」試題581
103 年臺灣菸酒股份有限公司從業職員及從業評價職位人員甄試「自動控制」試題585
103 年公務人員高等考試三級考試「自動控制」試題593
104 年經濟部所屬事業機構新進職員甄試「自動控制」試題603
104 年公務人員高等考試三級考試「自動控制」試題607
105 年經濟部所屬事業機構新進職員甄試「自動控制」試題614
105 年公務人員高等考試三級考試「自動控制」試題620