控制工程基礎

前言

隨著科學技術的不斷進步，控制工程在機械工程領域的應用越來越廣泛，自動控制技術的普及極大地提高了社會勞動生產(chǎn)率，改善了人類的生產(chǎn)和生活條件，為人類文明進步發(fā)揮著重要作用。對于21世紀的機械工程技術人員來說，如果不了解控制理論方面的知識，就很難成為合格的工程師，如果不能應用控制理論對自動控制系統(tǒng)進行分析或綜合，就很難勝任機械工程領域的技術工作?？刂评碚摬粌H僅是一門很重要的學科，同時它的形成、發(fā)展以及對理論的論述過程本身也體現(xiàn)了科學的方法論，為了培養(yǎng)學生客觀、理性和實證的科學精神，本書作為機械工程類專業(yè)基礎課教材，強調基本概念和基本方法，注重一些方法論述的邏輯性和嚴謹性。同時在論述過程中根據(jù)工科學生的具體情況盡量避免高深的數(shù)學論證，緊密結合控制與機械工程實際，用機械與電氣實例解釋說明一些基本理論和基本方法，以使其能很好地在數(shù)理知識和專業(yè)知識之間起到橋梁的作用?？刂乒こ袒A作為機械工程類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課，其內容需要不斷地更新調整和進行必要的擴充。本書針對當前本科生的具體情況，試圖將內容從深度的擴展轉向廣度的擴展，在系統(tǒng)介紹理論知識的同時強調應用，加強理論聯(lián)系實際，不僅注重對已有控制系統(tǒng)進行分析的能力培養(yǎng)，而且擴展到設計控制系統(tǒng)的能力培養(yǎng)，力求使學生學完本課程后具有綜合設計控制系統(tǒng)的初步能力。本書主要介紹經(jīng)典控制理論的基本內容，重點是線性控制理論及其在控制系統(tǒng)分析和機械動力系統(tǒng)動態(tài)性能分析中的應用。本書的編寫試圖將控制理論與機電工程系統(tǒng)相結合，介紹控制理論的基本概念和基本知識、控制理論的數(shù)學基礎，討論控制系統(tǒng)的數(shù)學模型及其建立與轉換方法、控制系統(tǒng)的頻率特性和時間響應分析、控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析，最后闡述控制系統(tǒng)的設計與性能校正方法。

內容概要

本書共分7章，主要討論機械工程控制的基本原理和基本知識，包括緒論、控制理論的數(shù)學基礎、控制系統(tǒng)的數(shù)學模型、控制系統(tǒng)的時間響應分析、控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析、根軌跡法及控制系統(tǒng)的設計與性能校正。    本書力求強調基本概念和基本方法，注重論述的邏輯性和嚴謹性，同時在論述過程中根據(jù)工科學生的具體情況盡量避免高深的數(shù)學論證，緊密結合控制工程與機械工程實際，用機械與電氣實例解釋說明一些基本理論和基本方法，以使其能很好地在數(shù)理知識和專業(yè)知識之間起到橋梁的作用。    本書可作為高等學校機械設計制造及自動化、機電一體化等專業(yè)本科生和應用型本科院校的機械工程類、機電類、信息工程類、儀器儀表類以及計算機應用等專業(yè)的教材，也可作為有關教師與從事自動控制技術工作的工程技術人員的參考用書。

書籍目錄

第1章　緒論  1.1　控制系統(tǒng)的工作原理與分類    1.1.1　控制系統(tǒng)的工作原理    1.1.2　閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成    1.1.3　控制系統(tǒng)的分類    1.1.4　有關基本概念和術語  1.2　控制系統(tǒng)的基本要求及應用    1.2.1　對控制系統(tǒng)的基本要求    1.2.2　控制系統(tǒng)在機械工程中的應用  1.3　控制理論發(fā)展歷史簡介    1.3.1　經(jīng)典控制理論    1.3.2　現(xiàn)代控制理論  1.4　本課程的學習方法和目標    1.4.1　本課程的學習方法    1.4.2　學習本課程要達到的目標  本章小結  本章習題及答案第2章　控制理論的數(shù)學基礎  2.1　復變函數(shù)及其有關定理    2.1.1　復數(shù)與復變函數(shù)    2.1.2　幅角原理（柯西定理）  2.2　拉普拉斯變換    2.2.1　拉普拉斯變換的定義    2.2.2　幾種典型函數(shù)的拉普拉斯變換    2.2.3　拉普拉斯變換的主要定理    2.2.4　拉普拉斯逆變換    2.2.5　應用拉普拉斯變換解線性微分方程  2.3　傅里葉變換    2.3.1　傅里葉變換的定義    2.3.2　傅里葉變換的性質    2.3.3　傅里葉變換與拉普拉斯變換的關系  本章小結  本章習題及答案第3章　控制系統(tǒng)的數(shù)學模型  3.1　控制系統(tǒng)的微分方程    3.1.1　建立數(shù)學模型的基本步驟    3.1.2　列寫控制系統(tǒng)微分方程舉例    3.1.3　微分方程的增量化表示    3.1.4　非線性微分方程的線性化  3.2　控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)    3.2.1　傳遞函數(shù)的概念和定義    3.2.2　傳遞函數(shù)的零點和極點    3.2.3　典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數(shù)    3.2.4　傳遞函數(shù)方框圖及其簡化    3.2.5　反饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)  3.3　控制系統(tǒng)的頻率特性    3.3.1　頻率特性的基本概念    3.3.2　頻率特性的圖示方法    3.3.3　典型環(huán)節(jié)的頻率特性圖    3.3.4　閉環(huán)頻率特性    3.3.5　最小相位系統(tǒng)與非最小相位系統(tǒng)  本章小結  本章習題及答案第4章　時間響應分析  4.1　時間響應與典型輸入信號    4.1.1　時間響應及其組成    4.1.2　典型輸入信號  4.2　一階系統(tǒng)    4.2.1　一階系統(tǒng)的單位脈沖響應    4.2.2　一階系統(tǒng)的單位階躍響應  4.3　二階系統(tǒng)    4.3.1　二階系統(tǒng)的單位脈沖響應    4.3.2　二階系統(tǒng)的單位階躍響應    4.3.3　二階系統(tǒng)時間響應的性能指標  4.4　高階系統(tǒng)  4.5　控制系統(tǒng)的誤差分析與計算　……第5章　控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性第6章　根軌跡法第7章　控制系統(tǒng)設計與性能校正主要參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章　緒論控制工程是研究控制理論在機械工程中應用的科學。它是一門跨控制理論和機械工程的邊緣學科。隨著工業(yè)生產(chǎn)和科學技術的不斷向前發(fā)展，控制工程這門新興學科越來越為人們所重視。原因是它不僅與信息科學和系統(tǒng)科學緊密相關，能滿足自動化技術高度發(fā)展的需要，更重要的是它提供了辯證的系統(tǒng)分析方法，即不但從局部，而且從整體上認識和分析機電液系統(tǒng)，改進和完善機電液系統(tǒng)，以滿足科技發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)的實際需要。本章首先結合實例闡述控制系統(tǒng)的工作原理與組成，并在此基礎上闡明控制系統(tǒng)的分類，進而介紹對控制系統(tǒng)的基本性能要求。為了使讀者對控制工程的基礎理論具有比較清晰的了解，更好地掌握控制理論知識及其應用方法，本章還介紹了控制理論的發(fā)展簡史和學習本課程的方法。

編輯推薦

《控制工程基礎》是普通高等院校機械類應用型規(guī)劃教材中的一冊。

圖書封面

評論、評分、閱讀與下載

---

    控制工程基礎 PDF格式下載

---