控制工程基礎(chǔ)

前言

2007年，電子科技大學(xué)“工程控制基礎(chǔ)”課被評(píng)為四川省精品課程，為配合該課程進(jìn)一步建設(shè)，貫徹“夯實(shí)基礎(chǔ)”的原則，在注重基礎(chǔ)理論與基本概念的基礎(chǔ)上，結(jié)合機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)及其他相近專(zhuān)業(yè)的知識(shí)結(jié)構(gòu)和教學(xué)特點(diǎn)，組織編寫(xiě)了本教材。在編寫(xiě)本教材的過(guò)程中，作者結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，參考了國(guó)內(nèi)外有關(guān)書(shū)籍和文獻(xiàn)，從教學(xué)、考研以及工程性需求的角度，比較全面地闡述了經(jīng)典控制理論的基本內(nèi)容，并結(jié)合工程實(shí)際介紹了設(shè)計(jì)實(shí)例和運(yùn)用MATLAB軟件研究控制系統(tǒng)的方法。同時(shí)，為適應(yīng)學(xué)科發(fā)展，對(duì)現(xiàn)代控制理論進(jìn)行了概要介紹。本書(shū)在內(nèi)容編排上力求概念表達(dá)準(zhǔn)確，知識(shí)結(jié)構(gòu)合理，循序漸進(jìn)；在敘述方法上，力求深入淺出，突出重點(diǎn)，便于讀者自學(xué)以更好多掌握本課程的基本理論和學(xué)習(xí)方法。本書(shū)由沈艷編寫(xiě)第1、4～9章以及全書(shū)各章MATLAB方法及設(shè)計(jì)實(shí)例，孫銳編寫(xiě)第2、3章及附錄。本書(shū)由沈艷統(tǒng)稿，楊平教授主審。本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中，楊平教授、姚伯威教授、古天祥教授、呂強(qiáng)、徐俊、武好明、李學(xué)生等人給予了指導(dǎo)和幫助，提出了很多建設(shè)性意見(jiàn)和寶貴的建議，在此表示衷心的感謝。同時(shí)，本書(shū)吸取了許多兄弟院校同行作者編寫(xiě)教材的優(yōu)點(diǎn)，得到了許多老師的幫助，在此一并表示感謝。限于編者水平，書(shū)中難免存在錯(cuò)誤與不妥之處，殷切希望同行及廣大讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書(shū)主要介紹經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論中控制系統(tǒng)分析和綜合的基本方法。全書(shū)共分9章，前6章屬于經(jīng)典控制理論中的線性定常連續(xù)控制系統(tǒng)問(wèn)題，主要包括：緒論、控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、控制系統(tǒng)的時(shí)域分析、控制系統(tǒng)的根軌跡分析、控制系統(tǒng)的頻域分析、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與校正；第7章為線性離散系統(tǒng)的分析與校正；第8章為非線性控制系統(tǒng)分析；第9章為現(xiàn)代控制理論概述。書(shū)末附錄可供閱讀時(shí)查詢之用。    本書(shū)總結(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，參考國(guó)內(nèi)外教材，貫徹“夯實(shí)基礎(chǔ)”、“理論與實(shí)踐緊密結(jié)合”的原則，強(qiáng)調(diào)基本概念和工程應(yīng)用，收錄了一定數(shù)量的結(jié)合工程實(shí)際的設(shè)計(jì)實(shí)例。同時(shí)本書(shū)還介紹了運(yùn)用MATLAB軟件研究控制系統(tǒng)的方法，內(nèi)容嚴(yán)謹(jǐn)精煉、敘述生動(dòng)透徹，便于自學(xué)。    本書(shū)可以作為機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、電子信息工程、工業(yè)工程、測(cè)控技術(shù)及儀器等非自動(dòng)控制的相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的教材，亦可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

第1章　緒論　1.1　概述　1.2　控制系統(tǒng)工作原理和組成　1.3  自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類(lèi)　1.4  自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求　1.5　控制工程基礎(chǔ)的研究?jī)?nèi)容　小結(jié)　習(xí)題第2章　控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型  2.1　數(shù)學(xué)模型概述　  2.2　傳遞函數(shù)  2.3　控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及其簡(jiǎn)化  2.4　信號(hào)流圖  2.5　控制系統(tǒng)建模的MATLAB方法  2.6　設(shè)計(jì)實(shí)例：磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)讀取系統(tǒng)  小結(jié)  習(xí)題第3章　控制系統(tǒng)的時(shí)域分析　3.1　典型輸入信號(hào)及性能指標(biāo)　3.2　一階系統(tǒng)的時(shí)域分析　3.3　二階系統(tǒng)的時(shí)域分析　3.4　高階系統(tǒng)的時(shí)域分析　3.5　控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性　3.6　控制系統(tǒng)的誤差分析　3.7　控制系統(tǒng)時(shí)域分析的MATLAB方法　3.8　設(shè)計(jì)實(shí)例：漫游車(chē)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)　小結(jié)　習(xí)題第4章　控制系統(tǒng)的根軌跡分析　4.1　根軌跡的基本概念　4.2　常規(guī)根軌跡　4.3　廣義根軌跡　4.4　控制系統(tǒng)根軌跡分析　4.5　控制系統(tǒng)根軌跡分析的MATLAB方法　4.6　設(shè)計(jì)實(shí)例：激光操縱控制系統(tǒng)　小結(jié)　習(xí)題第5章　控制系統(tǒng)的頻域分析　5.1　頻率特性的基本概念　5.2　頻率特性的圖形表示法　5.3　開(kāi)環(huán)幅相頻率特性的繪制　5.4　開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性的繪制　5.5　頻域穩(wěn)定性分析　5.6　相對(duì)穩(wěn)定性　5.7　閉環(huán)頻域特性　5.8　控制系統(tǒng)頻域分析的MATLAB方法　5.9　設(shè)計(jì)實(shí)例：雕刻機(jī)位置控制系統(tǒng)　小結(jié)　習(xí)題第6章　控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與校正　6.1　概述　6.2　串聯(lián)校正裝置　6.3　頻率法串聯(lián)校正　6.4　根軌跡法串聯(lián)校正　6.5　PID控制器與串聯(lián)校正　6.6　反饋校正　6.7　復(fù)合校正　6.8　線性系統(tǒng)校正的MATLAB方法　小結(jié)　習(xí)題第7章　線性離散系統(tǒng)的分析與校正　7.1　概述　7.2　信號(hào)的采樣與保持　7.3　離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型　7.4　離散系統(tǒng)的性能分析　7.5　離散系統(tǒng)的綜合　7.6　MATLAB方法在離散系統(tǒng)中的應(yīng)用　7.7　設(shè)計(jì)實(shí)例：工作臺(tái)控制系統(tǒng)　小結(jié)　習(xí)題第8章　非線性控制系統(tǒng)分析第9章　現(xiàn)代控制理論概述　附錄A　拉普拉斯（Laplace）變換和Z變換附錄B　常見(jiàn)的無(wú)源及有源校正網(wǎng)絡(luò)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 緒論1．1 概述 在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，自動(dòng)控制技術(shù)不僅在機(jī)械、電子、電力、化工、航空航天等各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，而且，還擴(kuò)展到了交通管理、生物醫(yī)學(xué)、生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)管理、社會(huì)科學(xué)和其他許多社會(huì)生活領(lǐng)域，促進(jìn)了各學(xué)科之間的相互滲透。自動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代化社會(huì)的不可缺少的組成部分。所謂自動(dòng)控制，是指在沒(méi)有人直接參加的情況下，利用控制裝置使被控制的對(duì)象（如機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程等）的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)（即被控量）自動(dòng)按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。例如，化工生產(chǎn)中反應(yīng)塔的溫度和壓力能夠自動(dòng)維持恒定不變；數(shù)控機(jī)床能夠按預(yù)先排定的工藝程序自動(dòng)進(jìn)行切削，加工出預(yù)期的幾何形狀；跟蹤雷達(dá)和指揮儀所組成的防空系統(tǒng)能使火炮自動(dòng)瞄準(zhǔn)目標(biāo)；無(wú)人駕駛飛機(jī)能按預(yù)定航行線自動(dòng)飛行；人造地球衛(wèi)星能夠發(fā)射到預(yù)定軌道并能準(zhǔn)確回收等，這些都是自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用。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)。20世紀(jì)50年代形成的經(jīng)典控制理論以線性定常系統(tǒng)為主的單輸入單輸出系統(tǒng)為研究對(duì)象，以傳遞函數(shù)作為描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，以時(shí)域分析法、根軌跡法和頻域分析法為主要分析設(shè)計(jì)工具。該理論為指導(dǎo)當(dāng)時(shí)的控制工程實(shí)踐發(fā)揮了極大的作用。但是，經(jīng)典控制理論不能解決如時(shí)變參數(shù)、多變量、強(qiáng)耦合等復(fù)雜的控制問(wèn)題。20世紀(jì)60年代初，現(xiàn)代控制理論應(yīng)運(yùn)而生，一套以狀態(tài)方程作為描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，以最優(yōu)控制和卡爾曼濾波為核心的控制系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)的新原理和方法基本確定?，F(xiàn)代控制理論主要研究多變量、變參數(shù)、非線性、時(shí)變系統(tǒng)的分析和綜合問(wèn)題。

編輯推薦

《控制工程基礎(chǔ)》：普通高等院校機(jī)電工程類(lèi)規(guī)劃教材

圖書(shū)封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    控制工程基礎(chǔ) PDF格式下載

---