機械工程控制基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

本書的第一、二、三版曾榮獲國家級優(yōu)秀教學(xué)成果二等獎和全國高等學(xué)校機電類專業(yè)優(yōu)秀教材一等獎；第四版被列入國家面向21世紀(jì)課程教材和國家“九五”重點教材；第五版被定為“普通高等學(xué)?！濉瘒壹壱?guī)劃教材”，以此教材為重要支撐的課程被評為國家級精品課程；本版被定為“普通高等學(xué)校‘十一五’國家級規(guī)劃教材”。
本書內(nèi)容包括機械工程控制的基本概念、系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、時間響應(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)辨識等。除第1章外，各章均有利用MATLAB解題的示例。為使讀者對系統(tǒng)設(shè)計有一個完整的了解，本書連續(xù)地、系統(tǒng)地、循序漸進地結(jié)合各章的內(nèi)容介紹數(shù)控直線運動工作臺的設(shè)計示例。
本書力求在講清機械工程控制的基本概念的前提下，更多地結(jié)合機械工程實際，為幫助讀者領(lǐng)悟與學(xué)會應(yīng)用控制理論來解決機械工程的實際問題奠定必要的基礎(chǔ)。
本書可供機械工程類專業(yè)，特別是機械設(shè)計制造及其自動化專業(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。
與本書配套出版的《機械工程控制基礎(chǔ)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與解題指南》(修訂本)總結(jié)了學(xué)習(xí)本書的基本要求、重點與難點，擴充了例題，并對本書中的所有習(xí)題進行了解答，可作為教師的教學(xué)參考書，也可作為學(xué)生的學(xué)習(xí)輔導(dǎo)書。
本書附有一張光盤，其內(nèi)容包括本課程教學(xué)大綱、電子教案、自測練習(xí)題、仿真實驗，以及在MATLAB環(huán)境下運行的解題示例等其他資料，供讀者參考。

書籍目錄

總序
第六版前言
第一至五版前言
主要符號說明
第1章　緒論
 1．1　機械工程控制論的研究對象與任務(wù)
 1．2　系統(tǒng)及其模型
 1．3　反饋
 1．4　系統(tǒng)的分類及對控制系統(tǒng)的基本要求
 1．5　機械制造的發(fā)展與控制理論的應(yīng)用
 1．6　控制理論發(fā)展的簡單回顧
 1．7　設(shè)計示例：數(shù)控直線運動工作臺位置控制系統(tǒng)
 1．8　本課程的特點與學(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)方框圖及其簡化
 2．4　考慮擾動的反饋控制系統(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)計示例：數(shù)控直線運動工作臺位置控制系統(tǒng)
 習(xí)題
第3章　系統(tǒng)的時間響應(yīng)分析
 3．1　時間響應(yīng)及其組成
 3．2　典型輸入信號
 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)在時間響應(yīng)中的作用
 3．8　利用MATLAB分析時間響應(yīng)
 3．9　設(shè)計示例：數(shù)控直線運動工作臺位置控制系統(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)計示例：數(shù)控直線運動工作臺位置控制系統(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)的相對穩(wěn)定性
 5．6　利用MATLAB分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性
 5．7　設(shè)計示例：數(shù)控直線運動工作臺位置控制系統(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)計系統(tǒng)校正
 6．8　設(shè)計示例：數(shù)控直線運動工作臺位置控制系統(tǒng)
 6．9　關(guān)于系統(tǒng)校正的一點討論
 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)辨識初步
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：20世紀(jì)50年代，隨動系統(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，控制理論得到進一步應(yīng)用。例如，在化工、煉油、冶金等部門，實現(xiàn)了對過程的控制，解決了壓力、溫度、流量與化學(xué)成分的控制問題。在20世紀(jì)50年代初期，我國學(xué)者錢學(xué)森從控制論這一總題目中，把已為當(dāng)時科學(xué)技術(shù)與工程實踐所證明了的部分分離出來，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)新對推動控制理論的應(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)速器與伺服機構(gòu)為基礎(chǔ)的自動調(diào)節(jié)原理的進一步提高，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)確性的問題。這也是本書要著重闡明的問題，屬于1.1節(jié)歸納的五個方面問題中的問題（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，對自動控制系統(tǒng)的要求越來越高；另一方面由于電子計算機技術(shù)日趨成熟，從而產(chǎn)生了現(xiàn)代控制理論。這是一個重大的創(chuàng)新。它主要是在時域內(nèi)利用狀態(tài)空間分析來研究與解決多輸人多輸出系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題；它成功地解決了導(dǎo)彈、航空、航天的制導(dǎo)等方面的問題，并逐步用于民用工業(yè)生產(chǎn)。在這里，關(guān)鍵問題有二：一是對某一過程或系統(tǒng)能否建立一個反映該過程或系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型，二是對此模型能否提供有效的算法與程序。

編輯推薦

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

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