控制工程基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

　　《21世紀(jì)高職高專規(guī)劃教材：控制工程基礎(chǔ)》是適合2年制和3年制饑電一體化或相關(guān)專業(yè)商職高專教育的規(guī)劃教材。主要內(nèi)容包括：自動(dòng)控制的基本知識(shí)，控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，控制系統(tǒng)的時(shí)域舒析和頻域分析，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)誤差分忻，系統(tǒng)性能與校正，并在書中第8章介紹了現(xiàn)代控制理論的主要內(nèi)容，為讀者提供了學(xué)習(xí)和拓展控制理論的基礎(chǔ)，第9章列舉了工程實(shí)際中典型的控制系統(tǒng)及其分析與設(shè)計(jì)方法，是全書理論知識(shí)的總結(jié)和運(yùn)用?！　∪珪η笠院?jiǎn)單、清晰的文字說明控制理論的基本概念和原理、分析思路及方法，并從工程實(shí)際的應(yīng)用出發(fā)，通過火量的例題和習(xí)題來幫助讀者理解和掌握內(nèi)容。選材上適應(yīng)高職高專院校的教育特點(diǎn)，以必需、夠用、結(jié)臺(tái)實(shí)際為原則，注重歸納與總結(jié)。每章后附有小結(jié)可以使讀者理清思路、孤住重點(diǎn)?！　　?1世紀(jì)高職高專規(guī)劃教材：控制工程基礎(chǔ)》既適用于高職、高?；虺扇烁咝５臋C(jī)電類專業(yè)學(xué)生，也可怍為相關(guān)工程技術(shù)人員的參考。

書籍目錄

前言第1章概論1.1概述1.2自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作啄理與組成1.3自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本類型1.4對(duì)控制系統(tǒng)性能的基本要求本章小結(jié)復(fù)習(xí)思考題第2章控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型2.1控制系統(tǒng)的微分方程2.2傳遞函數(shù)2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.4系統(tǒng)信號(hào)流圖及梅遜公式2.5控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)本章小結(jié)復(fù)習(xí)思考題第3章控制系統(tǒng)的時(shí)域分析3.1時(shí)域分析的基本概念3.2控制系統(tǒng)的典型輸入信號(hào)3.3一階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)3.4二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)3.5高階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)本章小結(jié)復(fù)習(xí)思考題第4章控制系統(tǒng)的頻域分析4.1頻率特性的基本概念4.2乃奎斯特圖分析法4.3開環(huán)系統(tǒng)的伯德圖分析4.4由頻率特性曲線求系統(tǒng)傳遞函數(shù)4.5控制系統(tǒng)的閉環(huán)頻率響應(yīng)本章小結(jié)復(fù)習(xí)思考題第5章控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析5.1系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本概念5.2系統(tǒng)的穩(wěn)定條件5.3代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)5.4乃奎斯特穩(wěn)定判據(jù)5.5對(duì)數(shù)幅相頻率特性的穩(wěn)定判據(jù)5.6系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性本章小結(jié)復(fù)習(xí)思考題第6章控制系統(tǒng)的誤差分析與計(jì)算6.1穩(wěn)態(tài)誤差的基本概念6.2給定信號(hào)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差及計(jì)算6.3擾動(dòng)信號(hào)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差及計(jì)算6.4改善系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的方法本章小結(jié)復(fù)習(xí)思考題第7章控制系統(tǒng)的性能分析與校正7.1控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)7.2控制系統(tǒng)的校正7.3串聯(lián)校正7.4反饋校正7.5工程最優(yōu)模型及頻率法的校正設(shè)計(jì)本章小結(jié)復(fù)習(xí)思考題第8章現(xiàn)代控制理論概述8.1慨述8.2狀態(tài)變量法8.3控制系統(tǒng)的可控性與可觀測(cè)性8.4狀態(tài)反饋與輸出反饋8.5最優(yōu)控制8.6自適應(yīng)控制本章小結(jié)復(fù)習(xí)思考題第9章典型控制系統(tǒng)舉例9.1單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的性能分析9.2雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)舉例9.3隨動(dòng)系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)9.4典型控制系統(tǒng)舉例參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章概論　　1.1概述　　控制工程基礎(chǔ)課程主要闡述的是有關(guān)自動(dòng)控制技術(shù)的基礎(chǔ)理淪。目前，精密儀器和機(jī)械制造工業(yè)發(fā)展的一個(gè)明顯而重要的趨勢(shì)是越來越廣泛而深刻地引入丁控制理論。例如，數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、電氣液壓伺服系統(tǒng)、機(jī)床動(dòng)態(tài)分析、動(dòng)態(tài)測(cè)試、精密儀器設(shè)備等都要用到控制工程的基礎(chǔ)知識(shí)。21世紀(jì)的機(jī)械產(chǎn)品將是以整體最佳為目標(biāo)、以自動(dòng)挖制為核心的高性能、多功能的機(jī)電一體化產(chǎn)品。因此，控制理論不僅是一門極為重要的學(xué)科.而且也是科學(xué)方法論之一?！　∷^自動(dòng)控制，就是在沒有人直接參與的情況下，使生產(chǎn)過程或被控對(duì)象的某些物理量準(zhǔn)確地按照預(yù)期的規(guī)律變化。例如：程序控制機(jī)床能夠按預(yù)先排定的工藝程序自動(dòng)地進(jìn)刀切削，加工出預(yù)期的幾何形狀；焊接機(jī)器人可以按照工藝要求焊接流水線上的各個(gè)機(jī)械部件；溫度控制系統(tǒng)能保持恒溫等等。所以這些系統(tǒng)都有一個(gè)共同點(diǎn)，即它們都是一個(gè)或一些被控制的物理量按照給定量的變化而變化，給定量可以是具體的物理量，例如電壓、位移、角度等等，也可以是數(shù)字量。如果給定量是恒定的，一般把這種控制系統(tǒng)叫做恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，如穩(wěn)壓電源、恒溫控制系統(tǒng)等。如果被調(diào)量隨著給定量（也叫輸入量）的變化而變化.則是調(diào)節(jié)系統(tǒng)或隨動(dòng)系統(tǒng)，例如轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)、位置隨動(dòng)系統(tǒng)等。一般地說，如何使被控制量按照給定量的變化規(guī)律而變化，這就是控制系統(tǒng)所要解決的基本任務(wù)?！　】刂乒こ汤碚搹?qiáng)凋用系統(tǒng)的、反饋的、控制的方法來分析研究工程實(shí)際問題.它是自動(dòng)控制、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多種學(xué)科相互滲透的產(chǎn)物。控制論是在本世紀(jì)20世紀(jì)40年代醞釀形成的，在20世紀(jì)50年代以后才得到蓬勃發(fā)展。新興學(xué)科控制論的奠基人N.維納從1919年就已經(jīng)萌發(fā)控制論的思想，二次大戰(zhàn)期間，維納參加了火炮自動(dòng)控制的研究工作，他把火炮自動(dòng)打飛機(jī)的動(dòng)作與人狩獵的行為做了對(duì)比，并且發(fā)現(xiàn)了極為重要的反饋的慨念一像駕車一類的活動(dòng)，都是由負(fù)反饋調(diào)節(jié)著，人們不是按照固定的模式來操縱車卜的駕駛盤，而是發(fā)現(xiàn)方向靠左了，就向右邊做一個(gè)調(diào)整，反之亦然。1948年，維納所著《控制論》的出版。標(biāo)志著這門學(xué)科的正式誕生。20世紀(jì)50年代以后是控制論的發(fā)展時(shí)期，一方面，火炮及導(dǎo)彈控制技術(shù)極大地發(fā)展，數(shù)控技術(shù)、電力、冶金自動(dòng)化技術(shù)突飛猛進(jìn)；另一方面，控制理論也日見成熟。1954年，我國科學(xué)家錢學(xué)森在美國運(yùn)用控制論的思想和方法，首創(chuàng)了工程控制論。把控制論推廣到工程技術(shù)領(lǐng)域。接著，又相繼出現(xiàn)了生物控制論、經(jīng)濟(jì)控制論和社會(huì)控制論。

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