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機械控制工程基礎(面向新工科普通高等教育系列教材)

  • 作者：編者:張洪鑫//吳開宇//杜海艷//李建英|責編:湯楓//尚晨
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111738220
  • 出版日期：2023/12/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：261
人民幣：RMB 65 元      售價：元
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內容大鋼
    本書以控制工程應用為背景，介紹了機械控制工程理論的概念、原理和方法。具體內容包括：第1?6章為經典控制理論，介紹了自動控制理論的基本概念，控制系統的時域和復域數學模型的建立，線性系統對典型輸入的時間響應分析、穩態誤差計算、頻率特性分析和穩定性分析，以及控制系統的設計與校正。第7章介紹線性離散控制系統數學模型的建立和性能分析方法。本書在理論講解部分注重啟發性和引導性，邏輯清晰，重點突出，細節詳盡，配有大量例題和習題，便於讀者閱讀、理解、練習和掌握。此外，每章配有工程案例分析和MATLAB程序分析，力求幫助讀者學會理論聯繫實際，提高運用控制理論解決機械工程實際問題的能力。
    本書可作為普通高等院校機械工程、機械設計製造及其自動化、機械電子工程等專業的教材，適合現代產業學院授課，也可作為相關工程技術人員和自學者的參考書。
作者介紹
編者:張洪鑫//吳開宇//杜海艷//李建英|責編:湯楓//尚晨
目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  自動控制技術與理論概述
  1.2  自動控制理論發展歷程
    1.2.1  經典控制理論的形成
    1.2.2  控制理論的三個發展階段
  1.3  控制系統的分類
  1.4  閉環控制系統
    1.4.1  反饋控制
    1.4.2  閉環控制系統的工作原理
  1.5  控制系統的基本組成
    1.5.1  控制系統的組成元件
    1.5.2  控制系統的信號
  1.6  控制系統的基本要求
  1.7  控制理論在工程領域中的應用實例
  1.8  MATLAB分析與設計實用程序
  習題
第2章  控制系統的數學模型
  2.1  控制系統的時域數學模型
    2.1.1  線性系統微分方程的建立
    2.1.2  非線性系統方程的線性化
    2.1.3  線性定常微分方程求解
  2.2  拉氏變換與反變換
    2.2.1  典型函數的拉氏變換
    2.2.2  拉氏變換的主要定理
    2.2.3  應用拉氏變換解線性微分方程
  2.3  控制系統的復域數學模型
    2.3.1  傳遞函數
    2.3.2  常用元件的傳遞函數
    2.3.3  典型環節的傳遞函數
    2.3.4  傳遞函數的標準形式
  2.4  控制系統框圖及其化簡
    2.4.1  控制系統框圖
    2.4.2  框圖的等效變換與化簡
  2.5  控制系統的信號流圖
    2.5.1  信號流圖
    2.5.2  梅森增益公式
  2.6  控制系統的傳遞函數
    2.6.1  系統的開環傳遞函數
    2.6.2  閉環系統的傳遞函數
    2.6.3  閉環系統的誤差傳遞函數
  2.7  工程實例：閥控缸電液伺服系統分析
  2.8  建立數學模型的MATLAB程序
  習題
第3章  控制系統的時域分析
  3.1  時間響應和典型輸入信號
    3.1.1  控制系統的時間響應
    3.1.2  典型輸入信號
    3.1.3  系統的時域性能指標
  3.2  一階系統的時間響應

    3.2.1  一階系統的數學模型
    3.2.2  一階系統的單位脈衝響應
    3.2.3  一階系統的單位階躍響應
    3.2.4  一階系統的單位速度響應
    3.2.5  一階系統對典型輸入時間響應的比較
  3.3  二階系統的時間響應
    3.3.1  二階系統及其傳遞函數
    3.3.2  二階系統閉環特徵方程分析
    3.3.3  二階系統的階躍響應分析
  3.4  二階系統性能指標的計算
  3.5  高階系統的時間響應分析
  3.6  穩態誤差分析與計算
    3.6.1  穩態誤差的基本概念
    3.6.2  穩態誤差的計算
    3.6.3  系統的類型與典型信號作用下的穩態誤差
    3.6.4  干擾作用下的穩態誤差
  3.7  工程實例：控制系統的時域分析
  3.8  系統時域分析的MATLAB程序
  習題
第4章  控制系統的頻域分析
  4.1  頻率特性的基本概念及圖示方法
  4.2  典型環節的頻率特性
  4.3  系統的開環頻率特性
    4.3.1  開環Nyquist圖的繪製
    4.3.2  開環Bode圖的繪製
    4.3.3  由開環對數幅頻特性圖確定開環傳遞函數
    4.3.4  最小相位系統和非最小相位系統
  4.4  閉環系統頻率特性及性能分析
    4.4.1  閉環頻率特性
    4.4.2  閉環頻域性能指標
    4.4.3  閉環系統性能分析
  4.5  工程實例：控制系統的頻域分析
  4.6  系統頻域分析的MATLAB程序
  習題
第5章  控制系統的穩定性
  5.1  穩定性的基本概念
    5.1.1  系統的穩定性
    5.1.2  穩定性的定義
    5.1.3  系統穩定的條件
  5.2  勞斯判據
    5.2.1  勞斯陣列的建立
    5.2.2  勞斯判據的定義
    5.2.3  勞斯判據的幾種特殊情況
    5.2.4  勞斯判據的應用
  5.3  奈奎斯特判據
    5.3.1  奈奎斯特判據的數學基礎
    5.3.2  奈奎斯特判據的應用
    5.3.3  對數奈奎斯特判據
  5.4  系統的相對穩定性
    5.4.1  穩定裕度

    5.4.2  穩定裕度的計算
  5.5  工程實例：履帶車轉向控制系統設計
  5.6  系統穩定性分析的MATLAB程序
  習題
第6章  控制系統的設計與校正
  6.1  系統校正
    6.1.1  系統校正的概念
    6.1.2  系統的性能指標
    6.1.3  校正的分類
  6.2  串聯校正
    6.2.1  相位超前校正
    6.2.2  相位滯后校正
    6.2.3  相位滯后-超前校正
  6.3  PID校正
    6.3.1  P控制器
    6.3.2  PD控制器
    6.3.3  PI控制器
    6.3.4  PID控制器
  6.4  系統的期望特性與反饋校正
    6.4.1  系統的期望特性
    6.4.2  反饋校正
  6.5  MATLAB輔助設計與案例分析
    6.5.1  推導控制系統的傳遞函數
    6.5.2  用MATLAB軟體進行分析和設計
  習題
第7章  線性離散系統初步
  7.1  離散控制系統概述
    7.1.1  離散控制系統的結構與組成
    7.1.2  離散控制系統的特點
  7.2  信號的採樣與復現
    7.2.1  信號的採樣
    7.2.2  採樣定理
  7.3  Z變換與Z反變換
    7.3.1  Z變換的定義
    7.3.2  Z變換方法
    7.3.3  Z變換性質
    7.3.4  Z反變換
  7.4  線性離散系統的傳遞函數
    7.4.1  線性常係數差分方程
    7.4.2  脈衝傳遞函數
    7.4.3  開環串聯脈衝傳遞函數
    7.4.4  閉環系統脈衝傳遞函數
  7.5  離散系統的穩定性分析
  7.6  離散系統的穩態性能分析
    7.6.1  離散系統的穩態誤差
    7.6.2  離散系統的型別與靜態誤差係數
  7.7  離散系統的動態性能分析
  7.8  離散系統的數字校正
    7.8.1  模擬化設計
    7.8.2  離散系統的數字校正步驟

  習題
參考文獻

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