機(jī)械控制工程基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

　　本書為普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材。本書共分8章，主要內(nèi)容包括概述、拉普拉斯變換、物理系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及傳遞函數(shù)、控制系統(tǒng)的時(shí)域分析、控制系統(tǒng)的頻域分析、系統(tǒng)的穩(wěn)定性、根軌跡法和控制系統(tǒng)的校正。本書在介紹基本概念、基本原理和基本方法的基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合控制工程和機(jī)械工程的應(yīng)用實(shí)例，以期實(shí)現(xiàn)數(shù)理知識(shí)和專業(yè)知識(shí)之間的融會(huì)貫通。建識(shí)讀者在學(xué)習(xí)過程中，采用MAT-LAB語言的控制工具箱和Simulink圖形仿真工具對(duì)控翻系統(tǒng)避行分析和研究。
　　本書可作為高等學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)、機(jī)械電子工程專業(yè)的本科教材，也可供其他專業(yè)師生和工程技術(shù)人員參考使用。

書籍目錄

前言
第1章　概述
　1.1　控制理論學(xué)科的發(fā)展概況
　1.2　控制理論的研究對(duì)象
　1.3　機(jī)械自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理及基本結(jié)構(gòu)
　1.4　自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本類型
　1.5　研究與學(xué)習(xí)方法
　習(xí)題
第2章　拉普拉斯變換
　2.1　拉普拉斯變換的概念
　2.2　拉普拉斯變換的性質(zhì)
　2.3　拉氏變換的反變換
　習(xí)題
第3章　物理系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及傳遞函數(shù)
　3.1　系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
　3.2　傳遞函數(shù)
　3.3　方框圖
　3.4　物理系統(tǒng)傳遞函數(shù)的推導(dǎo)
　習(xí)題
第4章　控制系統(tǒng)的時(shí)域分析
　4.1　時(shí)間響應(yīng)的概念
　4.2　一階系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)
　4.3　二階系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)
　4.4　瞬態(tài)響應(yīng)的性能指標(biāo)
　4.5　穩(wěn)態(tài)誤差分析與計(jì)算
　習(xí)題
第5章　控制系統(tǒng)的頻域分析
　5.1　頻率響應(yīng)與頻率特性
　5.2　頻率特性的圖示法
　5.3　典型環(huán)節(jié)的頻率特性
　5.4　控制系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性
　5.5　閉環(huán)頻率特性
　習(xí)題
第6章　系統(tǒng)的穩(wěn)定性
　6.1　系統(tǒng)穩(wěn)定的條件
　6.2　勞斯一胡爾維茨穩(wěn)定性判據(jù)
　6.3　奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)
　6.4　系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性
　習(xí)題
第7章　根軌跡法
　7.1　根軌跡與根軌跡方程
　7.2　根軌跡的繪制
　7.3　根軌跡法在性能分析中的應(yīng)用
　習(xí)題
第8章　控制系統(tǒng)的校正
　8.1　校正的概述
　8.2　串聯(lián)校正
　8.3　PID校正
　習(xí)題
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：自動(dòng)控制理論是研究自動(dòng)控制共同規(guī)律的技術(shù)科學(xué)。它的發(fā)展初期是以反饋理論為基礎(chǔ)的自動(dòng)調(diào)節(jié)原理，主要用于工業(yè)控制。第二次世界大戰(zhàn)期間，為了設(shè)計(jì)和制造飛機(jī)及船用自動(dòng)駕駛儀、火炮定位系統(tǒng)、雷達(dá)跟蹤系統(tǒng)以及其他基于反饋原理的軍用設(shè)備，進(jìn)一步促進(jìn)并完善了自動(dòng)控制理論的發(fā)展。到戰(zhàn)后，已形成完整的自動(dòng)控制理論體系，這就是以傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)的經(jīng)典控制理論。經(jīng)典控制理論主要研究單輸入一單輸出，線性定常數(shù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、時(shí)間域和頻率域中系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)特性（見頻率響應(yīng)）、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理和校正方法（見控制系統(tǒng)校正方法），它的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是拉普拉斯變換。采用輸入與輸出間的數(shù)學(xué)關(guān)系（特別是傳遞函數(shù)）作為系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，分析和綜合系統(tǒng)的基本方法是頻率響應(yīng)和根軌跡法。經(jīng)典控制理論包括線性控制理論、采樣控制理論、非線性控制理論三個(gè)部分。早期，這種控制理論常被稱為自動(dòng)調(diào)節(jié)原理，對(duì)于解決簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)問題是很有成效的，在第二次世界大戰(zhàn)期間及戰(zhàn)后年代的火力武器和工業(yè)過程的自動(dòng)化方面發(fā)揮過重要的作用，至今仍不失應(yīng)用價(jià)值。

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《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)》為普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材之一。

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