機(jī)械工程控制基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

　　《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)：MATLAB工程應(yīng)用》全面系統(tǒng)地介紹了機(jī)械控制工程與MATLAB相結(jié)合的應(yīng)用成果。全書共7章，第1章主要介紹了機(jī)械控制理論的一些基礎(chǔ)內(nèi)容和MATLAB的應(yīng)用特點(diǎn)；第2章是MATLAB基礎(chǔ)；第3章介紹了多種物理系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的建模實(shí)例，補(bǔ)充了拉普拉斯變換和拉普拉斯反變換的MATLAB方法，介紹了基于MATLAB的傳遞函數(shù)描述和Simulink方框圖的構(gòu)造方法和相似性等；第4章介紹了在時域分析中針對理論表達(dá)式的MATLAB編程和MATLAB函數(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了時域分析曲線的生成和相關(guān)重要參數(shù)的獲取；第5章介紹了基于MATLAB的Nyquist圖和bode圖的自動生成方法；第6章介紹了Routh穩(wěn)定判據(jù)、基于MATLAB的Nyquist和bode穩(wěn)定規(guī)則和幾個穩(wěn)定性工程應(yīng)用實(shí)例。第7章通過實(shí)例講授了利用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)針對真實(shí)系統(tǒng)的PID校正和串聯(lián)校正方法?！　　稒C(jī)械工程控制基礎(chǔ)：MATLAB工程應(yīng)用》供“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化”專業(yè)學(xué)生使用，同時也適合其他與機(jī)械有關(guān)專業(yè)學(xué)生參考。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 自動控制系統(tǒng)的一般概念1.1.1 系統(tǒng)的描述1.1.2 控制和控制系統(tǒng)的概念1.2 開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)1.3 自動控制系統(tǒng)的分類1.3.1 線性控制系統(tǒng)和非線性控制系統(tǒng)1.3.2 恒值控制系統(tǒng)和隨動系統(tǒng)1.3.3 連續(xù)控制系統(tǒng)和離散控制系統(tǒng)1.4 自動控制系統(tǒng)的品質(zhì)要求1.5 自動控制系統(tǒng)的常用研究方法1.6 自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及MATLAB描述方法習(xí)題第2章 MATLAB基礎(chǔ)知識2.1 引言2.1.1 MATLAB發(fā)展歷程2.1.2 MATLAB系統(tǒng)構(gòu)成2.1.3 MATLAB工具箱2.1.4 MATLAB7.0／Simulink6.0最新特點(diǎn)2.2 MATLAB桌面操作環(huán)境2.2.1 MATLAB啟動和退出2.2.2 MATLAB主菜單及功能2.2.3 MATLAB命令窗口2.2.4 MATLAB工作空間2.2.5 MATLAB文件管理2.2.6 MATLAB幫助使用2.3 MATLAB數(shù)值計(jì)算2.3.1 MATLAB數(shù)值類型2.3.2 矩陣運(yùn)算2.4 關(guān)系運(yùn)算和邏輯運(yùn)算2.5 符號運(yùn)算2.5.1 符號運(yùn)算基礎(chǔ)2.5.2 常用符號運(yùn)算2.5.3 控制系統(tǒng)中常用的符號運(yùn)算2.6 MATLAB常用繪圖命令2.7 MATLAB程序設(shè)計(jì)2.7.1 MATLAB程序類型2.7.2 MATIAB程序流程控制2.7.3 MATLAB程序基本設(shè)計(jì)原則習(xí)題第3章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型3.1 系統(tǒng)的微分方程3.1.1 概述3.1.2 列寫微分方程的一般方法3.2 數(shù)學(xué)模型建模實(shí)例3.3 系統(tǒng)按數(shù)學(xué)模型的分類3.4 控制系統(tǒng)的線性化數(shù)學(xué)模型3.5 拉普拉斯變換3.6 拉普拉斯反變換3.7 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)3.7.1 傳遞函數(shù)的定義與性質(zhì)3.7.2 傳遞函數(shù)的零點(diǎn)、極點(diǎn)和放大系數(shù)3.8 典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數(shù)3.8.1 環(huán)節(jié)的概念3.8.2 環(huán)節(jié)的分類3.9 相似原理3.10 MATLAB的仿真集成環(huán)境Simulink3.10.1 傳遞函數(shù)方框圖3.10.2 仿真工具Simulink3.11系統(tǒng)模型的連接3.11.1 模型串聯(lián)3.11.2 模型并聯(lián)3.11.3 反饋連接3.11.4 系統(tǒng)擴(kuò)展3.12狀態(tài)空問法建模3.13系統(tǒng)模型的轉(zhuǎn)換習(xí)題第4章 控制系統(tǒng)的時域分析第5章 系統(tǒng)的頻率響應(yīng)法第6章 系統(tǒng)的穩(wěn)定性第7章 系統(tǒng)的性能指標(biāo)與校正參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第1章　緒論人類文明是從第一把石刀開始的。與此同時，也就開始了“制造工藝工程”，開始、了對制造工藝過程的“控制”。這時對勞動著的原始人而言，手是執(zhí)行裝置，用以操作生產(chǎn)工具——石刀，感覺器官是檢測裝置，感受著制造過程中的各種信息，人腦是中樞控制裝置，對獲得的信息進(jìn)行分析、比較，作出判斷、決策。由此可以看出：即使在極為原始的制造工藝過程中，也已經(jīng)有了執(zhí)行、檢測、控制環(huán)節(jié)，它們構(gòu)成了一個閉環(huán)的自動控制系統(tǒng)?！皺C(jī)械控制工程”是闡明和研究自動控制共同規(guī)律的一門技術(shù)科學(xué)，它以自動控制系統(tǒng)為研究對象。機(jī)械控制工程技術(shù)是自動化技術(shù)的主要分支，各種自動控制系統(tǒng)是工業(yè)生成設(shè)備自動化不可缺少的組成部分，機(jī)械控制系統(tǒng)的性能好壞直接關(guān)系著產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的提高。同時“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”這門課也是以后學(xué)習(xí)機(jī)器人工程技術(shù)基礎(chǔ)、測試技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)等課程的必修課程，它是一門十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。目前，控制理論在機(jī)械制造領(lǐng)域中應(yīng)用最為活躍的有下面的幾個主要方面。（1）在機(jī)械制造過程自動化方面。現(xiàn)代生產(chǎn)向機(jī)械制造過程的自動化提出了越來越多、越來越高的要求：一方面是所采用的生產(chǎn)設(shè)備與控制設(shè)備越來越復(fù)雜；另一方面是所要求的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)越來越高。這就必然導(dǎo)致“自動化”、“可靠性”和“最優(yōu)化”的結(jié)合，從而使得機(jī)械制造過程的自動化技術(shù)從一般的自動機(jī)床、自動生產(chǎn)線發(fā)展到數(shù)控機(jī)床、多維計(jì)算機(jī)控制設(shè)備、柔性自動生產(chǎn)線、無人化車間乃至設(shè)計(jì)、制造、管理一體化的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）。還可以預(yù)期，伴隨著制造理論、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能化以及管理科學(xué)的發(fā)展，還將發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的智能制造系統(tǒng)，包括網(wǎng)絡(luò)化的制造系統(tǒng)的組織與控制，當(dāng)然也包括智能機(jī)器人、智能機(jī)床，以及其中的智能控制，乃至于發(fā)展到全球化制造。（2）在對加工過程的研究方面，現(xiàn)代生產(chǎn)一方面是生產(chǎn)效率越來越高，例如，高速切削（磨削）、強(qiáng)力切削（磨削）、高速工程等日益獲得廣泛應(yīng)用；另一方面是加工質(zhì)量特別是加工精度越來越高，使加工過程中的“動態(tài)效應(yīng)”不容忽視。這就要求把加工過程如實(shí)地作為一個動態(tài)系統(tǒng)加以研究。

編輯推薦

《機(jī)械工程控制基礎(chǔ):MATLAB工程應(yīng)用》總結(jié)了作者在教學(xué)實(shí)踐中將機(jī)械控制基礎(chǔ)與MATLAB結(jié)合的一些經(jīng)驗(yàn)和體會，以MATLAB為主線，按照控制理論由淺入深的順序進(jìn)行編寫。

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