控制工程基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

本書(shū)主要介紹工程上廣為應(yīng)用的經(jīng)典控制論中信息處理和系統(tǒng)分析與綜合的基本方法。內(nèi)容包括控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、時(shí)間響應(yīng)分析、頻率響應(yīng)分析、穩(wěn)定性分析、誤差分析、系統(tǒng)的綜合與校正，同地還介紹了非線性系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)采樣控制系統(tǒng)。要論述上注意深入淺出、精講多練、簡(jiǎn)潔實(shí)用。每章附有例題和習(xí)題。本書(shū)適于作機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、材料成型與控制工程及其他非電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的教材，也可供有關(guān)科技人員參考。

作者簡(jiǎn)介

王益群，男，1938年4月生，安徽蕭縣人，1963年畢業(yè)于東北重型機(jī)械學(xué)院重機(jī)系，留校任教，1987年任教授，1993年任博導(dǎo)，現(xiàn)任燕山大學(xué)校長(zhǎng)，兼任中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)流體傳動(dòng)及控制分會(huì)副主任，全國(guó)高校機(jī)械工程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)流控學(xué)組副組長(zhǎng)，浙江大學(xué)流控學(xué)組副組長(zhǎng)，浙江大學(xué)流

書(shū)籍目錄

前言第一章 緒論  第一節(jié) 概述  第二節(jié) 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念  習(xí)題第二章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型  第一節(jié) 控制系統(tǒng)的微分方程及線性化方程  第二節(jié) 拉氏變換及反變換  第三節(jié) 傳遞函數(shù)的概念及基本環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)  第四節(jié) 系統(tǒng)框圖及其簡(jiǎn)化  第五節(jié) 系統(tǒng)信號(hào)流圖及梅遜公式  習(xí)題第三章 控制系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)分析  第一節(jié) 時(shí)間響應(yīng)及典型輸入信號(hào)  第二節(jié) 一階系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)  第三節(jié) 二階系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)  第四節(jié) 高階系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)  習(xí)題第四章 控制系統(tǒng)的頻率特性和根軌跡  第一節(jié) 頻率特性的基本概念  第二節(jié) 頻率特性表示法  第三節(jié) 控制系統(tǒng)的閉環(huán)頻響  第四節(jié) 系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)指標(biāo)和頻率響應(yīng)指標(biāo)之間的關(guān)系  第五節(jié) 根軌跡的基本概念  習(xí)題第五章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析  第一節(jié) 控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本概念  第二節(jié) 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定判據(jù)  第三節(jié) 控制系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性  習(xí)題第六章 控制系統(tǒng)的誤差分析和計(jì)算  第一節(jié) 誤差與穩(wěn)態(tài)誤差的基本概念  第二節(jié) 誤差計(jì)算  習(xí)題第七章 控制系統(tǒng)的綜合與校正  第一節(jié) 概述  第二節(jié) 串聯(lián)校正裝置的形式及其特性  第三節(jié) 用頻率特性法確定串聯(lián)校正裝置  第四節(jié) 反饋校正  第五節(jié) 復(fù)合校正  習(xí)題第八章 非線性系統(tǒng)  第一節(jié) 非線性系統(tǒng)的基本概念  第二節(jié) 描述函數(shù)法  第三節(jié) 相平面法  第四節(jié) 非線性系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助分析  習(xí)題第九章 計(jì)算機(jī)采樣控制系統(tǒng)  第一節(jié) 概述  第二節(jié) 信號(hào)的采樣與保持  第三節(jié) Z變換和Z反變換  第四節(jié) 采樣控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型  第五節(jié) 采樣控制系統(tǒng)的性能分析  第六節(jié) 采樣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)仿真及應(yīng)用舉例  習(xí)題附錄  附錄A 典型環(huán)節(jié)（機(jī)、電、液）  附錄B 機(jī)械網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)  附錄C 電器校正網(wǎng)絡(luò)  附錄D 控制系統(tǒng)CAD軟件MATLAB簡(jiǎn)介參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：根據(jù)被控對(duì)象及其技術(shù)要求設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)，需要進(jìn)行大量的分析計(jì)算，考慮的問(wèn)題是多方面的，既要保證有良好的控制性能，又要兼顧到工藝性、經(jīng)濟(jì)性等。本章只是從控制的觀點(diǎn)討論系統(tǒng)的綜合與校正問(wèn)題。主要考慮的是，當(dāng)給定的被控對(duì)象不能滿足所要求的性能指標(biāo)時(shí)，如何對(duì)原已選定的系統(tǒng)增加必要的元件或環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)具有滿意的性能指標(biāo)，即滿足穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性的要求，這就是系統(tǒng)的綜合與校正。一、校正的概念和實(shí)質(zhì)系統(tǒng)是由被控對(duì)象和控制器組成的，被控對(duì)象是指要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程，而控制器是指對(duì)被控對(duì)象起控制作用的裝置的總體，包括測(cè)量及信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置、信號(hào)放大及功率放大裝置、實(shí)現(xiàn)控制指令的執(zhí)行機(jī)構(gòu)等基本組成部分。當(dāng)被控對(duì)象已知，性能指標(biāo)已知，附加相應(yīng)的限制條件后，即可著手于設(shè)計(jì)控制器的基本組成部分。將控制器基本組成部分（比例部分）與被控對(duì)象一起稱(chēng)為系統(tǒng)的“原有部分”，亦稱(chēng)為系統(tǒng)的“固有部分”或“不可變部分”。用控制器的基本組成部分和被控對(duì)象就能組成基本的反饋控制系統(tǒng)（其中僅放大器的增益可調(diào)），但此時(shí)系統(tǒng)往往不能同時(shí)滿足各項(xiàng)性能指標(biāo)的要求，甚至反饋控制系統(tǒng)可能不穩(wěn)定。當(dāng)僅改變?cè)鲆娌荒芡瑫r(shí)滿足瞬態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能時(shí)，就必須在系統(tǒng)中引入一些附加校正裝置，用來(lái)改善系統(tǒng)的瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能。這些為改善系統(tǒng)性能而有目的地引入的裝置稱(chēng)為校正裝置。校正裝置是控制器的一部分，它與控制器的基本組成部分一起構(gòu)成完整的控制器。控制系統(tǒng)的校正，就是按給定的系統(tǒng)原有部分和性能指標(biāo)設(shè)計(jì)校正裝置。校正的實(shí)質(zhì)就是通過(guò)引入校正裝置的零點(diǎn)或極點(diǎn)，來(lái)改變整個(gè)系統(tǒng)的零點(diǎn)和極點(diǎn)分布，從而改變系統(tǒng)的頻率特性或根軌跡的形狀，使系統(tǒng)頻率特性的低、中、高頻段滿足希望的性能或使系統(tǒng)的根軌跡穿越希望的閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)，即使得系統(tǒng)滿足希望的動(dòng)、靜態(tài)性能指標(biāo)要求。

編輯推薦

《控制工程基礎(chǔ)(第3版)》是普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材之一。

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