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現代機械控制工程(新形態教材MOOC版科學出版社十三五普通高等教育研究生規劃教材)

  • 作者：編者:羅忠//王菲//于清文|責編:朱曉穎//王曉麗
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030653192
  • 出版日期：2020/06/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：296
人民幣：RMB 118 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是按照高等院校「機械工程」專業研究生培養目標編寫的，講述現代機械控制系統的基本原理、設計方法以及在現代機械工程自動控制系統中的應用。全書共七章，內容包括緒論、機械控制系統的數學模型、機械控制系統數學模型求解及分析、機械控制系統的穩定性分析、機械控制系統校正與設計、最優控制理論基礎、智能控制理論基礎。通過工程應用實例講述現代機械控制系統的設計方法和理論，並加入了MATLAB軟體相應的具體應用舉例，以便讀者學習使用電腦進行相關分析研究。各章設置有習題，書末附有部分習題的參考答案，便於幫助讀者事半功倍地學習現代機械控制系統的理論內容、設計步驟與分析方法等。
    本書深入淺出，概念清晰，原理簡明，方法實用，可作為高等工科院校機械類專業本科高年級學生及研究生的教材，也可供廣大科技人員、工程技術人員及高校教師參考。
作者介紹
編者:羅忠//王菲//于清文|責編:朱曉穎//王曉麗
目錄
第1章  緒論
  1.1  機械工程的發展與控制理論的應用
  1.2  控制系統應用舉例
    1.2.1  工作台位置自動控制系統
    1.2.2  磁懸浮系統
    1.2.3  簡單機械手
  1.3  機械自動控制系統的分類
  1.4  對自動控制系統的基本要求
  習題
第2章  機械控制系統的數學模型
  2.1  微分方程
  2.2  非線性數學模型的線性化
  2.3  傳遞函數
    2.3.1  拉普拉斯變換
    2.3.2  傳遞函數的定義
    2.3.3  典型環節的傳遞函數
  2.4  狀態空間表達式
    2.4.1  基本概念
    2.4.2  狀態空間表達式的定義
  2.5  狀態空間表達式的建立
    2.5.1  建立狀態空間表達式的直接法
    2.5.2  由微分方程建立狀態空間表達式
    2.5.3  由傳遞函數建立狀態空間表達式
  2.6  由狀態空間表達式求傳遞函數矩陣
    2.6.1  傳遞函數矩陣的概念
    2.6.2  由狀態空間表達式求傳遞函數矩陣
  2.7  離散控制系統的數學模型
    2.7.1  離散控制系統概述
    2.7.2  Z 變換和Z 逆變換
    2.7.3  離散控制系統的差分方程
    2.7.4  離散控制系統的傳遞函數
    2.7.5  離散控制系統的狀態空間表達式
  2.8  MATLAB 的運用與分析
    2.8.1  系統數學模型的MATLAB 表示
    2.8.2  數學模型間的轉換
  2.9  工程實例中的數學模型建立
    2.9.1  工作台位置自動控制系統
    2.9.2  倒立振子/台車控制系統
    2.9.3  簡單機械手
  習題
第3章  機械控制系統數學模型求解及分析
  3.1  單輸入單輸出系統時域分析
    3.1.1  典型輸入信號
    3.1.2  一階系統的時域響應
    3.1.3  二階系統的時域響應
  3.2  單輸入單輸出系統頻域分析
    3.2.1  頻率特性的概念
    3.2.2  頻率特性的求法
    3.2.3  頻率特性的圖形表達
    3.2.4  頻率特性的性能指標

  3.3  單輸入單輸出系統根軌跡分析
    3.3.1  根軌跡定義
    3.3.2  根軌跡的幅值條件和相角條件
    3.3.3  繪製根軌跡的基本規則
    3.3.4  根軌跡與系統性能的關係
  3.4  多輸入多輸出系統時域分析
    3.4.1  線性定常齊次狀態方程的解
    3.4.2  矩陣指數
    3.4.3  狀態轉移矩陣
    3.4.4  線性常係數非齊次狀態方程的解
    3.4.5  線性系統的可控性與可觀測性
    3.4.6  線性系統的可控標準型與可觀測標準型
  3.5  離散控制系統數學模型求解及分析
    3.5.1  離散控制系統時域分析
    3.5.2  離散狀態方程的解
    3.5.3  離散系統的可控性與可觀測性
  3.6  MATLAB 在狀態空間分析的應用
    3.6.1  矩陣指數函數的計算
    3.6.2  連續系統的狀態空間模型求解
    3.6.3  連續系統的離散化
    3.6.4  離散系統的狀態空間模型求解
    3.6.5  系統可控性和可觀測性判斷
  3.7  工程實例中的時域分析
    3.7.1  工作台位置自動控制系統
    3.7.2  倒立振子/台車控制系統
    3.7.3  簡單機械手
  習題
第4章  機械控制系統的穩定性分析
  4.1  系統穩定性的基本概念
  4.2  單輸入單輸出系統的穩定性分析
    4.2.1  代數穩定性判據
    4.2.2  幾何穩定性判據
    4.2.3  系統的相對穩定性
    4.2.4  穩態誤差分析
  4.3  多輸入多輸出系統的穩定性分析
    4.3.1  李雅普諾夫第一方法
    4.3.2  李雅普諾夫第二方法
    4.3.3  系統穩定性分析
  4.4  離散控制系統的穩定性分析
    4.4.1  單輸入單輸出離散控制系統的穩定性分析
    4.4.2  多輸入多輸出離散控制系統的穩定性分析
  4.5  MATLAB 在系統穩定性分析中的應用
    4.5.1  連續系統的李雅普諾夫穩定性分析
    4.5.2  離散控制系統的李雅普諾夫穩定性分析
  4.6  工程實例中的穩定性分析
    4.6.1  工作台位置自動控制系統
    4.6.2  倒立振子/台車控制系統
    4.6.3  簡單機械手
  習題
第5章  機械控制系統校正與設計

  5.1  單輸入單輸出控制系統校正
    5.1.1  並聯校正
    5.1.2  串聯校正
  5.2  多輸入多輸出控制系統控制器設計
    5.2.1  系統的狀態反饋
    5.2.2  系統的輸出反饋
    5.2.3  系統極點的配置
    5.2.4  狀態反饋解耦
    5.2.5  狀態觀測器及其設計
  5.3  離散控制系統的校正與設計
    5.3.1  模擬化設計法
    5.3.2  離散設計法
    5.3.3  最少拍設計
  5.4  MATLAB 在系統控制器設計中的應用
    5.4.1  極點配置
    5.4.2  狀態觀測器設計
  5.5  工程實例中的系統校正與設計
    5.5.1  工作台位置自動控制系統
    5.5.2  倒立振子/台車控制系統
    5.5.3  簡單機械手
  習題
第6章  最優控制理論基礎
  6.1  最優控制理論概述
  6.2  最優性能指標
    6.2.1  積分型最優性能指標
    6.2.2  末值型最優性能指標
    6.2.3  綜合最優性能指標
    6.2.4  最優控制的約束條件
  6.3  系統的最優參數問題
  6.4  連續系統的二次型最優控制
    6.4.1  連續系統二次型調節器問題的求解
    6.4.2  連續系統二次型調節器問題的拓展
    6.4.3  MATLAB 實現
  6.5  離散系統的二次型最優控制
    6.5.1  離散系統二次型最優控制問題的求解
    6.5.2  採用離散極小值原理的求解
    6.5.3  最小性能指標的計算
  6.6  動力減振器的最優控制
  習題
第7章  智能控制理論基礎
  7.1  智能控制的結構
  7.2  學習控制系統
    7.2.1  學習控制的發展
    7.2.2  學習控制的基本原理
    7.2.3  學習控制的應用舉例
  7.3  模糊控制系統
    7.3.1  集合的基本概念和術語
    7.3.2  模糊控制的理論基礎
    7.3.3  模糊控制的基本原理
    7.3.4  模糊控制的應用舉例

  7.4  專家控制系統
    7.4.1  專家控制系統的結構
    7.4.2  專家系統的類型
    7.4.3  專家控制系統的應用舉例
  7.5  人工神經網路控制系統
    7.5.1  人工神經元模型
    7.5.2  人工神經網路的構成
    7.5.3  人工神經網路的學習演算法
    7.5.4  人工神經網路應用舉例
  7.6  仿人智能控制
    7.6.1  仿人智能控制的基本思想
    7.6.2  仿人智能控制的原型演算法
    7.6.3  仿人智能控制器設計的基本步驟
    7.6.4  仿人智能控制的應用舉例
  7.7  其他智能控制方法
    7.7.1  智能PID 控制
    7.7.2  自適應控制系統
    7.7.3  深度學習
  習題
部分習題參考答案
參考文獻

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