機(jī)械控制工程基礎(chǔ)

前言

本書(shū)自2001年7月初版發(fā)行后，人選教育部高等教育面向21世紀(jì)課程教材，7次印刷17500冊(cè)。在此，我們衷心感謝兄弟院校有關(guān)教師和學(xué)生以及所有讀者的信任與支持，衷心感謝武漢理工大學(xué)出版社與有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)部門的關(guān)心與鼓勵(lì)。根據(jù)9年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐與本門學(xué)科的發(fā)展情況，并本著加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)的宗旨，在原主編王益群教授和武漢理工大學(xué)出版社領(lǐng)導(dǎo)的鼓勵(lì)下，湖北工業(yè)大學(xué)省級(jí)精品課程《控制工程基礎(chǔ)》教學(xué)組在集體討論的基礎(chǔ)上，與部分原有編者一起對(duì)本書(shū)重點(diǎn)地作了較大的修改，主要情況如下：（1）在第1章中對(duì)信息、系統(tǒng)和控制相關(guān)的基本概念與知識(shí)，作了更深入的分析與論述；（2）在第2章和第6章中增加了例題和習(xí)題，補(bǔ)充了有關(guān)論述；（3）增加了第8章倒立擺系統(tǒng)，加強(qiáng)了控制理論的工程應(yīng)用闡述和實(shí)驗(yàn)說(shuō)明；（4）更新了附錄MATI，AB有關(guān)知識(shí)內(nèi)容和書(shū)中程序；（5）配套出版主要內(nèi)容包含多媒體課件和習(xí)題解答的光盤。本書(shū)的修改由鐘毓寧教授負(fù)責(zé)，參加修改工作的有鐘毓寧（第1章）、廉自生（第2章、第6章）、譚躍剛（第4章、第5章）、張業(yè)鵬（第3章）、王選擇（第7章）、徐巍（第8章和本書(shū)多媒體課件）、翟中生（附錄和程序），李偉（習(xí)題解答）。全書(shū)由鐘毓寧教授最后定稿。因編者水平有限，錯(cuò)誤與不妥仍在所難免，懇請(qǐng)讀者指正。

內(nèi)容概要

《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)(第2版)》著重介紹了工程上廣泛應(yīng)用的經(jīng)典控翩論原理及其應(yīng)用，包括控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型建立、時(shí)域分析、頻域分析、誤差分析、綜合與校正，同時(shí)介紹了采樣控制系統(tǒng)的初步知識(shí)和典型的控制實(shí)例倒立擺系統(tǒng)。且書(shū)末附錄還有拉普拉斯變換、：變換、MATLAB簡(jiǎn)介等內(nèi)容。    《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)(第2版)》以高性能的數(shù)值計(jì)算和可視化軟件MATLAB為丁具，闡述機(jī)械IT程控制基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)于課程學(xué)習(xí)起到事半功倍的效果。    《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)(第2版)》可供全國(guó)普通高等院校機(jī)械工程類專業(yè)、測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè)作為教材，也可供T程技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

1 緒論  1.1 機(jī)械控制工程概述  1.2 信息與信息方法  1.3 系統(tǒng)與同構(gòu)理論  1.4 反饋與反饋控制  1.5 反饋控制系統(tǒng)  1.6 對(duì)控制系統(tǒng)性能的基本要求  本章小結(jié)  習(xí)題2 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型  2.1 控制系統(tǒng)的微分方程  2.2 傳遞函數(shù)  2.3 傳遞函數(shù)方塊圖  2.4 典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)  本章小結(jié)  習(xí)題3 控制系統(tǒng)的時(shí)域分析  3.1 時(shí)問(wèn)響應(yīng)與典型輸入信號(hào)  3.2 一階系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)  3.3 二階系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)  3.4 高階系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)？  3.5 控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)  3.6 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性  3.7 計(jì)算機(jī)輔助時(shí)域分析  本章小結(jié)  習(xí)題4 控制系統(tǒng)的頻域分析  4.1 頻率特性的基本概念  4.2 頻率特性的圖形表示方法  4.3 控制系統(tǒng)的頻率特性圖  4.4 控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的頻域判據(jù)  4.5 控制系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性  4.6 閉環(huán)系統(tǒng)性能的頻域分析  4.7 計(jì)算機(jī)輔助頻域分析  本章小結(jié)  習(xí)題5 控制系統(tǒng)的誤差分析  5.1 誤差的概念  5.2 系統(tǒng)的類型  5.3 靜態(tài)誤差  5.4 動(dòng)態(tài)誤差  本章小結(jié)  習(xí)題6 控制系統(tǒng)的綜合與校正7 采樣控制系統(tǒng)初步8 倒立擺系統(tǒng)附錄A 拉普拉斯變換附錄B Z變換附錄C MATLAB語(yǔ)言及控制系統(tǒng)分析工具簡(jiǎn)介參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：機(jī)械控制工程是研究“控制論”在機(jī)械工程中應(yīng)用的科學(xué)?？刂普撌窃诘诙问澜绱髴?zhàn)中電子技術(shù)、武器火力技術(shù)、航空自動(dòng)駕駛等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以及大戰(zhàn)后在生產(chǎn)自動(dòng)化、電子計(jì)算機(jī)的實(shí)踐基礎(chǔ)上，總結(jié)有關(guān)科學(xué)的成果形成和發(fā)展的?？刂普搫?chuàng)始人維納（N.Wiener）1948年發(fā)表《控制論——關(guān)于動(dòng)物和機(jī)器中控制和通訊的科學(xué)》一文奠定了控制論的基礎(chǔ)，維納發(fā)現(xiàn)，機(jī)器系統(tǒng)、生命系統(tǒng)甚至社會(huì)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，即通過(guò)信息的傳遞、加工處理和反饋來(lái)進(jìn)行控制，亦即控制論所具有的信息、反饋與控制三要素，這就是控制論的中心思想?？刂普摻⒅笱杆贊B透到許多科學(xué)領(lǐng)域，大大推動(dòng)了近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展并派生出許多新的邊緣學(xué)科。1954年我國(guó)學(xué)者錢學(xué)森運(yùn)用控制論的思想和方法，首創(chuàng)了“工程控制論”。把控制論推廣到其他領(lǐng)域，繼而出現(xiàn)了“生物控制論”——運(yùn)用控制論研究生命系統(tǒng)的控制與信息處理；“經(jīng)濟(jì)控制論”——運(yùn)用控制論研究經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與發(fā)展問(wèn)題；“社會(huì)控制論”——運(yùn)用控制論研究社會(huì)管理與社會(huì)服務(wù)問(wèn)題。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展，控制論無(wú)論在三要素的內(nèi)涵上，還是在其深度與廣度上，都在迅速發(fā)展著，變化著，實(shí)踐證明，它不僅具有重大的理論意義，而且對(duì)生產(chǎn)的發(fā)展，尖端技術(shù)的研究以及社會(huì)管理的進(jìn)步都產(chǎn)生了重大影響。在人類社會(huì)逐步進(jìn)入信息社會(huì)的今天，亦要注意一個(gè)基本的事實(shí)，即社會(huì)的生產(chǎn)資料與生活資料主要還是要靠制造業(yè)來(lái)完成，而機(jī)械控制工程是制造技術(shù)的支撐學(xué)科之一?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)，趨于實(shí)現(xiàn)最佳控制，即要求利用最少的能源、材料、成本取得最高的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，此目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，其基礎(chǔ)是機(jī)械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的相互配合與協(xié)調(diào)工作，為此，這就要結(jié)合機(jī)械系統(tǒng)來(lái)闡述工程上共同遵循的基本控制規(guī)律，即“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”?？刂普摪雌浒l(fā)展的進(jìn)程和研究方法，可分三個(gè)階段：第一階段是20世紀(jì)40～50年代，該時(shí)期為經(jīng)典控制論發(fā)展時(shí)期。經(jīng)典控制論以傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)，研究單輸入、單輸出一類控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)問(wèn)題。對(duì)線性定常系統(tǒng)，這種方法是成熟有效的。第二階段是20世紀(jì)60～70年代，該時(shí)期為現(xiàn)代控制論發(fā)展時(shí)期，現(xiàn)代控制論以狀態(tài)空間法為基礎(chǔ)，研究多輸入、多輸出一類控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)問(wèn)題。第三階段是20世紀(jì)末至今，控制論向著“大系統(tǒng)論”和“智能控制論”發(fā)展?！按笙到y(tǒng)論”是用控制和信息的觀點(diǎn)研究大系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案、總體設(shè)計(jì)中的分析方法和協(xié)調(diào)問(wèn)題；“智能控制論”是研究與模擬人類活動(dòng)的機(jī)理，以使控制系統(tǒng)具有仿人智能的工程控制和信息處理功能，實(shí)現(xiàn)具有高度復(fù)雜性、高度不確定性的系統(tǒng)，滿足人們對(duì)其越來(lái)越高的要求。必須指出的是，經(jīng)典控制論是基礎(chǔ)，現(xiàn)代控制論、智能控制論都是在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，時(shí)至今日，經(jīng)典控制論在大多數(shù)實(shí)際工程中仍然是極為重要的。相當(dāng)多的工程問(wèn)題用它解決還是非常有效的，經(jīng)典控制論仍不失為解決工程實(shí)際問(wèn)題的基本方法，因此本書(shū)將主要結(jié)合機(jī)械系統(tǒng)介紹經(jīng)典控制理論。學(xué)習(xí)機(jī)械控制工程基礎(chǔ)要解決兩個(gè)問(wèn)題，一是如何分析某個(gè)給定控制系統(tǒng)的工作原理、穩(wěn)定性和過(guò)渡過(guò)程品質(zhì)；二是如何根據(jù)工程需要進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。前者是系統(tǒng)分析，后者是綜合與設(shè)計(jì)。無(wú)論解決哪類問(wèn)題，都必須具有控制論知識(shí)，同時(shí)要以系統(tǒng)的而不是孤立的、動(dòng)態(tài)的而非靜態(tài)的觀點(diǎn)來(lái)處理問(wèn)題，才能達(dá)到預(yù)期的效果。

編輯推薦

《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)(第2版)》：面向21世紀(jì)課程教材·普通高等學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)新編系列教材。

圖書(shū)封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    機(jī)械控制工程基礎(chǔ) PDF格式下載

---