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機械工程式控制制基礎(化學工業出版社十五五普通高等教育規劃教材)

  • 作者：編者:李瑋//羅廷芳//許靜|責編:周紅
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122509086
  • 出版日期：2026/07/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：241
人民幣：RMB 69 元      售價：元
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內容大鋼
    本書根據目前機械工程式控制制系統理論的發展趨勢，參考國內外同類教材改革的經驗，結合編者多年來在教學實踐中積累的經驗編寫完成。
    全書共8章：第1章為緒論，是對機械工程式控制制基礎做概要介紹，著重闡明反饋控制原理這個核心控制思想；第2章為拉普拉斯變換的數學方法，是學習本書內容必需的數學基礎；第3章結合力學、電學基礎，通過大量的例題詳細說明建立系統微分方程、傳遞函數、方框圖、信號流圖的方法；第4?6章圍繞控制系統的分析方法，主要講述了控制系統的時域響應、頻域分析、根軌跡分析及控制系統的穩態誤差；第7章著重介紹控制系統的校正與設計；第8章結合MATLAB/Simulink，介紹了控制系統建模、時域分析、頻域分析和根軌跡分析的模擬方法。
    本書穿插了大量的例題，題型豐富，可加深讀者對知識點的理解；課程內容編排實用，配套練習豐富，適合讀者自主學習。
    本書可作為高等院校機械工程、機械設計製造及其自動化、機械電子工程等專業的本科教材，也可作為相關工程技術人員的參考用書。
作者介紹
編者:李瑋//羅廷芳//許靜|責編:周紅
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  控制系統的組成
  1.3  機械工程式控制制系統的基本結構及工作原理
    1.3.1  機械裝置產生的自動控製作用
    1.3.2  工作台位置自動控制系統
  1.4  自動控制系統的分類
    1.4.1  開環控制系統和閉環控制系統
    1.4.2  伺服控制系統、定值控制系統和程序控制系統
    1.4.3  控制系統的其他類型
  1.5  對自動控制系統的基本要求
第2章  拉普拉斯變換的數學方法
  2.1  複數和複變函數
    2.1.1  複數的概念
    2.1.2  複數的表示法
    2.1.3  複變函數、極點與零點的概念
  2.2  拉氏變換與拉氏反變換的定義
    2.2.1  拉氏變換
    2.2.2  拉氏反變換
  2.3  典型時間函數的拉氏變換
    2.3.1  單位階躍函數
    2.3.2  單位脈衝函數
    2.3.3  單位斜坡函數
    2.3.4  指數函數
    2.3.5  正弦函數
    2.3.6  餘弦函數
    2.3.7  冪函數
  2.4  拉氏變換的性質和定理
    2.4.1  線性性質
    2.4.2  延時性質——實數域的位移
    2.4.3  位移性質——複數域的位移
    2.4.4  周期函數的拉氏變換
    2.4.5  相似定理
    2.4.6  微分定理
    2.4.7  積分定理
    2.4.8  初值定理
    2.4.9  終值定理
    2.4.10  卷積定理
  2.5  拉氏反變換的數學方法
  2.6  拉氏變換在解常微分方程中的應用
第3章  控制系統的數學模型
  3.1  概述
    3.1.1  數學模型的概念
    3.1.2  線性系統與非線性系統
  3.2  系統微分方程的建立
    3.2.1  建立微分方程的一般步驟
    3.2.2  小偏差法線性化原理與負載效應
    3.2.3  典型系統的微分方程列寫
    3.2.4  相似系統
  3.3  傳遞函數

    3.3.1  傳遞函數的定義
    3.3.2  傳遞函數的零點、極點和放大係數
    3.3.3  傳遞函數的典型環節
  3.4  系統方框圖
    3.4.1  系統方框圖的定義
    3.4.2  方框圖的組成及其等效變換
    3.4.3  繪製系統方框圖及求傳遞函數的步驟
  3.5  信號流圖與梅森增益公式
    3.5.1  信號流圖的概念與組成
    3.5.2  信號流圖的運演算法則
    3.5.3  信號流圖的繪製方法
    3.5.4  梅森增益公式
  3.6  系統的狀態空間描述
    3.6.1  狀態空間基本概念
    3.6.2  狀態空間表達式
    3.6.3  狀態空間表達式的建立
第4章  控制系統的時域分析法
  4.1  時間響應
    4.1.1  時間響應的概念
    4.1.2  典型輸入信號
  4.2  一階系統的時間響應
    4.2.1  一階系統的單位脈衝響應
    4.2.2  一階系統的單位階躍響應
    4.2.3  一階系統的單位斜坡響應
  4.3  二階系統的時間響應
    4.3.1  二階系統的數學模型
    4.3.2  二階系統的單位脈衝響應
    4.3.3  二階系統的單位階躍響應
    4.3.4  二階系統的單位斜坡響應
  4.4  二階系統時間響應的性能指標
  4.5  二階系統計算舉例
  4.6  改善二階系統響應性能的措施
    4.6.1  輸出量的微分反饋控制
    4.6.2  誤差的比例-微分控制
    4.6.3  誤差的比例-微分控制與微分反饋控制的關係
  4.7  高階系統的時間響應分析
  4.8  控制系統的誤差分析和計算
    4.8.1  系統穩態誤差的基本概念
    4.8.2  系統穩態誤差的計算
    4.8.3  靜態誤差係數與穩態誤差
    4.8.4  擾動引起的誤差
    4.8.5  減小穩態誤差的途徑
第5章  控制系統的頻域分析法
  5.1  頻率特性
    5.1.1  頻率特性的概念
    5.1.2  頻率特性的特點
    5.1.3  頻率特性的表示方法
  5.2  頻率特性的極坐標圖
    5.2.1  極坐標圖的概念
    5.2.2  典型環節的極坐標圖

    5.2.3  系統奈奎斯特圖的一般畫法
  5.3  頻率特性的對數坐標圖
    5.3.1  對數坐標圖的概念
    5.3.2  各典型環節的Bode圖
    5.3.3  繪製系統Bode圖的一般步驟
    5.3.4  Bode圖的特點
    5.3.5  靜態誤差係數和對數幅頻曲線之間的關係
  5.4  對數幅-相圖（尼科爾斯圖）
  5.5  最小相位系統與非最小相位系統
    5.5.1  最小相位系統
    5.5.2  非最小相位系統
  5.6  閉環頻率特性與頻域性能指標
    5.6.1  閉環頻率特性
    5.6.2  頻域性能指標
    5.6.3  頻域性能指標與時域性能指標的關係
    5.6.4  由開環頻率特性求閉環頻率特性的方法
    5.6.5  開環增益的確定
第6章  控制系統的穩定性
  6.1  穩定性的概念與條件
    6.1.1  穩定性的概念
    6.1.2  穩定性的充要條件
  6.2  代數穩定判據
    6.2.1  赫爾維茨穩定判據
    6.2.2  勞斯穩定判據
  6.3  幾何穩定判據
    6.3.1  奈奎斯特穩定判據
    6.3.2  對數頻率特性穩定判據
  6.4  系統的相對穩定性
    6.4.1  相位穩定裕量γ
    6.4.2  幅值穩定裕量Kg
    6.4.3  關於相位裕量γ和幅值裕量Kg的幾點說明
  6.5  根軌跡法
    6.5.1  基本原理
    6.5.2  根軌跡的繪製法則
    6.5.3  利用根軌跡進行系統性能分析
第7章  控制系統的校正
  7.1  概述
  7.2  串聯校正類型及校正原理
    7.2.1  超前校正
    7.2.2  比例-微分校正（PD校正）
    7.2.3  滯后校正
    7.2.4  比例-積分校正（PI調節）
    7.2.5  滯后-超前校正
    7.2.6  比例-積分-微分校正（PID調節）
  7.3  串聯校正裝置設計舉例
  7.4  並聯校正
    7.4.1  反饋校正
    7.4.2  順饋校正
第8章  控制系統的MATLAB/Simulink模擬分析
  8.1  利用MATLAB/Simulink建立控制系統的數學模型

    8.1.1  Simulink的應用
    8.1.2  控制系統的數學模型描述
    8.1.3  系統模型的連接（方框圖的化簡）
  8.2  線性系統的時域分析法
    8.2.1  求系統的特徵根、阻尼比和無阻尼振蕩頻率
    8.2.2  求系統的時域響應
    8.2.3  求系統的時域性能指標
  8.3  線性系統的根軌跡法
    8.3.1  基於MATLAB繪製控制系統的根軌跡及性能分析
    8.3.2  基於SISO設計工具的系統根軌跡設計
  8.4  線性系統的頻域分析法
    8.4.1  基於MATLAB繪製控制系統的Nyquist圖及性能分析
    8.4.2  基於MATLAB繪製控制系統的Bode圖及頻域分析
    8.4.3  LTI Viewer的應用
參考文獻

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