機(jī)械工程控制基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

本書(shū)的第一、二、三版曾榮獲國(guó)家級(jí)優(yōu)秀教學(xué)成果二等獎(jiǎng)和全國(guó)高等學(xué)校機(jī)電類專業(yè)優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)；第四版被列入國(guó)家面向21世紀(jì)課程教材和國(guó)家“九五”重點(diǎn)教材；第五版被定為“普通高等學(xué)?！濉瘒?guó)家級(jí)規(guī)劃教材”，以此教材為重要支撐的課程被評(píng)為國(guó)家級(jí)精品課程；本版被定為“普通高等學(xué)?！晃濉瘒?guó)家級(jí)規(guī)劃教材”。
本書(shū)內(nèi)容包括機(jī)械工程控制的基本概念、系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、時(shí)間響應(yīng)分析、頻率特性分析、系統(tǒng)的穩(wěn)定性、系統(tǒng)的性能指標(biāo)與校正、非線性系統(tǒng)、線性離散系統(tǒng)及系統(tǒng)辨識(shí)等。除第1章外，各章均有利用MATLAB解題的示例。為使讀者對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)有一個(gè)完整的了解，本書(shū)連續(xù)地、系統(tǒng)地、循序漸進(jìn)地結(jié)合各章的內(nèi)容介紹數(shù)控直線運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)示例。
本書(shū)力求在講清機(jī)械工程控制的基本概念的前提下，更多地結(jié)合機(jī)械工程實(shí)際，為幫助讀者領(lǐng)悟與學(xué)會(huì)應(yīng)用控制理論來(lái)解決機(jī)械工程的實(shí)際問(wèn)題奠定必要的基礎(chǔ)。
本書(shū)可供機(jī)械工程類專業(yè)，特別是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的本科?成教、函授、夜大學(xué)生作為教材，也可供有關(guān)教師、研究生與工程技術(shù)人員參考。
與本書(shū)配套出版的《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與解題指南》(修訂本)總結(jié)了學(xué)習(xí)本書(shū)的基本要求、重點(diǎn)與難點(diǎn)，擴(kuò)充了例題，并對(duì)本書(shū)中的所有習(xí)題進(jìn)行了解答，可作為教師的教學(xué)參考書(shū)，也可作為學(xué)生的學(xué)習(xí)輔導(dǎo)書(shū)。
本書(shū)附有一張光盤(pán)，其內(nèi)容包括本課程教學(xué)大綱、電子教案、自測(cè)練習(xí)題、仿真實(shí)驗(yàn)，以及在MATLAB環(huán)境下運(yùn)行的解題示例等其他資料，供讀者參考。

書(shū)籍目錄

總序
第六版前言
第一至五版前言
主要符號(hào)說(shuō)明
第1章　緒論
 1．1　機(jī)械工程控制論的研究對(duì)象與任務(wù)
 1．2　系統(tǒng)及其模型
 1．3　反饋
 1．4　系統(tǒng)的分類及對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求
 1．5　機(jī)械制造的發(fā)展與控制理論的應(yīng)用
 1．6　控制理論發(fā)展的簡(jiǎn)單回顧
 1．7　設(shè)計(jì)示例：數(shù)控直線運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)位置控制系統(tǒng)
 1．8　本課程的特點(diǎn)與學(xué)習(xí)方法
 習(xí)題
第2章　系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
 2．1　系統(tǒng)的微分方程
 2．2　系統(tǒng)的傳遞函?
 2．3　系統(tǒng)的傳遞函數(shù)方框圖及其簡(jiǎn)化
 2．4　考慮擾動(dòng)的反饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
 2．5　相似原理
 2．6　系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型
 2．7　數(shù)學(xué)模型的MATLAB描述
 2．8　設(shè)計(jì)示例：數(shù)控直線運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)位置控制系統(tǒng)
 習(xí)題
第3章　系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)分析
 3．1　時(shí)間響應(yīng)及其組成
 3．2　典型輸入信號(hào)
 3．3　一階秦締
 3．4　二階系統(tǒng)
 3．5　高階系統(tǒng)
 3．6　系統(tǒng)誤差分析與?算
 3．7　艿函數(shù)在時(shí)間響應(yīng)中的作用
 3．8　利用MATLAB分析時(shí)間響應(yīng)
 3．9　設(shè)計(jì)示例：數(shù)控直線運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)位置控制系統(tǒng)
 習(xí)題
第4章　系統(tǒng)的頻率特性分析
 4．1　頻率特性概述
 4．2　頻率特性的圖示方法
 4．3　頻率特性的特征量
 4．4　最小相位系統(tǒng)與非最小相位系統(tǒng)
 4．5　利用MATLAB分析頻率特性
 4．6　設(shè)計(jì)示例：數(shù)控直線運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)位置控制系統(tǒng)
 習(xí)題
第5章　系統(tǒng)的穩(wěn)定性
 5．1　系統(tǒng)穩(wěn)定性的初步概念
 5．2　Routh穩(wěn)定判據(jù)
 5．3　Nyquist穩(wěn)定判據(jù)
 5．4　Bode穩(wěn)定判據(jù)
 5．5　系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性
 5．6　利用MATLAB分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性
 5．7　設(shè)計(jì)示例：數(shù)控直線運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)位置控制系統(tǒng)
 習(xí)題
第6章　系統(tǒng)的性能指標(biāo)與校正
 6．1 系統(tǒng)的性能指標(biāo)
 6．2　系統(tǒng)的校正
 6．3　串聯(lián)校正
 6．4　PID校正
 6．5　反饋校正
 6．6　順?校正
 6．7　利用MATLAB設(shè)計(jì)系統(tǒng)校正
 6．8　設(shè)計(jì)示例：數(shù)控直線運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)位置控制系統(tǒng)
 6．9　關(guān)于系統(tǒng)校正的一點(diǎn)討論
 習(xí)題
第7章　非線性系統(tǒng)初步
第8章　線性離散系統(tǒng)初步
第9章 系統(tǒng)辨識(shí)初步
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：20世紀(jì)50年代，隨動(dòng)系統(tǒng)理論的應(yīng)用從軍事領(lǐng)域逐步轉(zhuǎn)向民用品的生產(chǎn)領(lǐng)域，控制理論得到進(jìn)一步應(yīng)用。例如，在化工、煉油、冶金等部門，實(shí)現(xiàn)了對(duì)過(guò)程的控制，解決了壓力、溫度、流量與化學(xué)成分的控制問(wèn)題。在20世紀(jì)50年代初期，我國(guó)學(xué)者錢學(xué)森從控制論這一總題目中，把已為當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)與工程實(shí)踐所證明了的部分分離出來(lái)，創(chuàng)立了“工程控制論”這門學(xué)科，并于1954年出版了《工程控制論》這一名著，這一創(chuàng)新對(duì)推動(dòng)控制理論的應(yīng)用起了很大的作用。20世紀(jì)50年代及其以前的控制理論屬于經(jīng)典或古典控制理論。它是以調(diào)速器與伺服機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)的自動(dòng)調(diào)節(jié)原理的進(jìn)一步提高，主要是在復(fù)域（特別是頻域）內(nèi)利用傳遞函數(shù)（或頻率特性）來(lái)研究與解決單輸入單輸出線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性、響應(yīng)快速性與響應(yīng)準(zhǔn)確性的問(wèn)題。這也是本書(shū)要著重闡明的問(wèn)題，屬于1.1節(jié)歸納的五個(gè)方面問(wèn)題中的問(wèn)題（1）。在20世紀(jì)50年代末與60年代初，一方面由于空間技術(shù)的發(fā)展與軍事工業(yè)的需要，對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的要求越來(lái)越高；另一方面由于電子計(jì)算機(jī)技術(shù)日趨成熟，從而產(chǎn)生了現(xiàn)代控制理論。這是一個(gè)重大的創(chuàng)新。它主要是在時(shí)域內(nèi)利用狀態(tài)空間分析來(lái)研究與解決多輸人多輸出系統(tǒng)的最優(yōu)控制問(wèn)題；它成功地解決了導(dǎo)彈、航空、航天的制導(dǎo)等方面的問(wèn)題，并逐步用于民用工業(yè)生產(chǎn)。在這里，關(guān)鍵問(wèn)題有二：一是對(duì)某一過(guò)程或系統(tǒng)能否建立一個(gè)反映該過(guò)程或系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，二是對(duì)此模型能否提供有效的算法與程序。

編輯推薦

《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)(第6版)》是普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材、國(guó)家級(jí)精品課程教材，面向21世紀(jì)課程教材、21世紀(jì)高等學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)系列教材之一。

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