機械工程控制基礎

內容概要

由王偉等編著的《機械工程控制基礎》主要介紹機械工程控制的基本理論以及在機械工程控制系統(tǒng)中的應用。全書共7章，包括經典控制理論的基本概念；在時域和頻域內，建立控制系統(tǒng)數學模型的方法；線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的分析和穩(wěn)態(tài)誤差的計算；控制系統(tǒng)的校正等。
《機械工程控制基礎》可作為應用型高等院校機械工程類本、專科各相關專業(yè)的教材，也可供相關工程技術人員閱讀參考。

書籍目錄

第1章  緒論
  1.1 引言
  1.2 機械工程控制系統(tǒng)的基本組成
  1.3 控制系統(tǒng)的分類
    1.3.1 按系統(tǒng)的結構分類
    l.3.2 按輸入量的變化規(guī)律分類
    1.3.3 按描述系統(tǒng)的數學模型分類
    1.3.4 按信號傳遞的連續(xù)性分類
    1.3.5 按控制系統(tǒng)的輸人與輸出信號的數量分類
  1.4 對控制系統(tǒng)的基本要求
  習題
第2章  控制系統(tǒng)的數學模型
  2.1 物理系統(tǒng)的微分方程
  2.2 微分方程的線性化
  2.3 拉普拉斯變換及其應用
    2.3.1 拉氏變換的定義
    2.3.2 拉氏變換的性質
    2.3.3 拉氏反變換
    2.3.4 拉氏變換的應用
  2.4 控制系統(tǒng)的傳遞函數
    2.4.1 傳遞函數的定義
    2.4.2 典型環(huán)節(jié)的傳遞函數
  2.5 控制系統(tǒng)方框圖及其等效變換
    2.5.1 方框圖的組成
    2.5.2 方框圖的連接方式
    2.5.3 方框圖的等效變換
  2.6 信號流程圖及梅遜公式
    2.6.1 信號流圖的基本概念
    2.6.2 梅遜公式及其應用
  2.7 工程實例的數學模型與傳遞函數
    2.7.1 工作臺位置自動控制系統(tǒng)
    2.7.2 液壓伺服位置控制系統(tǒng)
  習題
第3章  控制系統(tǒng)的時域分析
  3.1 概述
    3.1.1 時間響應及其組成
    3.1.2 典型輸人信號
  3.2 一階系統(tǒng)的時域分析
    3.2.1 一階系統(tǒng)的單位脈沖響應
    3.2.2 一階系統(tǒng)的單位階躍響應
    3.2.3 一階系統(tǒng)的單位斜坡響應
    3.2.4 一階系統(tǒng)的單位加速度響應
  3.3 二階系統(tǒng)的時域分析
    3.3.1 典型二階系統(tǒng)的單位階躍響應
    3.3.2 典型二階系統(tǒng)的單位脈沖響應
    3.3.3 典型二階系統(tǒng)的單位斜坡響應
  3.4 時域性能指標
  3.5 高階系統(tǒng)的時間響應
  3.6 工程實例的時域分析
    3.6.1 阻尼-彈簧系統(tǒng)
    3.6.2 機械振動系統(tǒng)
  習題
第4章  控制系統(tǒng)的頻域分析
  4.1 頻率特性的概念
    4.1.1 頻率特性的物理意義
    4.1.2 頻率特性的數學意義
    4.1.3 頻率特性的表示方法
    4.1.4 系統(tǒng)頻率域性能指標
    4.1.5 頻率特性的特點
  4.2 典型環(huán)節(jié)的極坐標圖(奈奎斯特圖)
    4.2.1 比例環(huán)節(jié)
    4.2.2 積分環(huán)節(jié)
    4.2.3 微分環(huán)節(jié)
    4.2.4 慣性環(huán)節(jié)
    4.2.5 一階微分環(huán)節(jié)
    4.2.6 二階振蕩環(huán)節(jié)
    4.2.7 二階微分環(huán)節(jié)
    4.2.8 延時環(huán)節(jié)
    4.2.9 系統(tǒng)極坐標圖的畫法
  4.3 典型環(huán)節(jié)的對數坐標圖(伯德圖)
    4.3.1 比例環(huán)節(jié)
    4.3.2 積分環(huán)節(jié)
    4.3.3 微分環(huán)節(jié)
    4.3.4 慣性環(huán)節(jié)
    4.3.5 一階微分環(huán)節(jié)
    4.3.6 二階振蕩環(huán)節(jié)
    4.3.7 二階微分環(huán)節(jié)
    4.3.8 延時環(huán)節(jié)
    4.3.9 系統(tǒng)對數坐標圖的畫法
  4.4 控制系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性
    4.4.1 開環(huán)幅相特性
    4.4.2 開環(huán)對數頻率特性
  4.5 頻率特性的測試方法
  4.6 工程實例的頻域分析
  習題
第5章  控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
  5.1 概述
    5.1.1 控制系統(tǒng)穩(wěn)定的基本條件
    5.1.2 控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件
    5.1.3 控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的判定方法
  5.2 代數穩(wěn)定性判據
    5.2.1 勞斯(Routh)穩(wěn)定性判據
    5.2.2 勞斯判據的特殊情況
  5.3 頻域穩(wěn)定性判據
    5.3.1 米哈伊洛夫定理
    5.3.2 奈奎斯特穩(wěn)定性判據
    5.3.3 具有延時環(huán)節(jié)的系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
    5.3.4 對數穩(wěn)定判據
  5.4 系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性
  習題
第6章  控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差分析與計算
  6.1 穩(wěn)態(tài)誤差的基本概念
    6.1.1 誤差的定義
    6.1.2 系統(tǒng)誤差與偏差之間的關系
    6.1.3 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與穩(wěn)態(tài)偏差
  6.2 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
    6.2.1 輸入引起的穩(wěn)態(tài)誤差
    6.2.2 干擾引起的穩(wěn)態(tài)誤差
  6.3 動態(tài)誤差系數
  6.4 減小系統(tǒng)誤差的途徑
  6.5 工程實例的誤差計算
    6.5.1 船舶擺動控制系統(tǒng)
    6.5.2 紙張張力控制系統(tǒng)
  習題
第7章  控制系統(tǒng)的校正
  7.1 校正的基本概念
    7.1.1 性能指標
    7.1.2 校正方式
  7.2 串聯校正
    7.2.1 串聯超前校正裝置
    7.2.2 串聯滯后校正裝置
    7.2.3 串聯滯后-超前校正裝置
  7.3 反饋校正
    7.3.1 反饋校正原理
    7.3.2 反饋校正基本形式
    7.3.3 反饋校正裝置的設計步驟
  7.4 PID校正
    7.4.1 PID控制器
    7.4.2 PID控制器基本控制規(guī)律
  7.5 工程實例的校正分析
  習題
部分習題參考答案
參考文獻

編輯推薦

　　《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材：機械工程控制基礎》使用通俗易懂的文字對控制的基本原理和概念進行了講解。同時，對系統(tǒng)的數學模型、時域模型和頻域模型、系統(tǒng)的穩(wěn)定性和系統(tǒng)的誤差，以及系統(tǒng)的設計校正方面進行分析和闡述，經典控制理論部分內容翔實系統(tǒng)性強。此外，《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材：機械工程控制基礎》的另一個特點是能夠結合機械工程實際、輔以工程實際案例對所講解的理論知識進行實際應用的分析和設計，真正做到學以致用，加強了控制工程基礎與專業(yè)課之間的聯系，為學生今后應用控制理論進行機械工程實際問題的解決奠定了堅實的基礎。

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