控制工程基礎(chǔ)

前言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，控制工程在機(jī)械工程領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，自動(dòng)控制技術(shù)的普及極大地提高了社會(huì)勞動(dòng)生產(chǎn)率，改善了人類的生產(chǎn)和生活條件，為人類文明進(jìn)步發(fā)揮著重要作用。對(duì)于21世紀(jì)的機(jī)械工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，如果不了解控制理論方面的知識(shí)，就很難成為合格的工程師，如果不能應(yīng)用控制理論對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析或綜合，就很難勝任機(jī)械工程領(lǐng)域的技術(shù)工作?？刂评碚摬粌H僅是一門很重要的學(xué)科，同時(shí)它的形成、發(fā)展以及對(duì)理論的論述過(guò)程本身也體現(xiàn)了科學(xué)的方法論，為了培養(yǎng)學(xué)生客觀、理性和實(shí)證的科學(xué)精神，本書作為機(jī)械工程類專業(yè)基礎(chǔ)課教材，強(qiáng)調(diào)基本概念和基本方法，注重一些方法論述的邏輯性和嚴(yán)謹(jǐn)性。同時(shí)在論述過(guò)程中根據(jù)工科學(xué)生的具體情況盡量避免高深的數(shù)學(xué)論證，緊密結(jié)合控制與機(jī)械工程實(shí)際，用機(jī)械與電氣實(shí)例解釋說(shuō)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(shí)和專業(yè)知識(shí)之間起到橋梁的作用。控制工程基礎(chǔ)作為機(jī)械工程類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，其內(nèi)容需要不斷地更新調(diào)整和進(jìn)行必要的擴(kuò)充。本書針對(duì)當(dāng)前本科生的具體情況，試圖將內(nèi)容從深度的擴(kuò)展轉(zhuǎn)向廣度的擴(kuò)展，在系統(tǒng)介紹理論知識(shí)的同時(shí)強(qiáng)調(diào)應(yīng)用，加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際，不僅注重對(duì)已有控制系統(tǒng)進(jìn)行分析的能力培養(yǎng)，而且擴(kuò)展到設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的能力培養(yǎng)，力求使學(xué)生學(xué)完本課程后具有綜合設(shè)計(jì)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(nèi)容，重點(diǎn)是線性控制理論及其在控制系統(tǒng)分析和機(jī)械動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能分析中的應(yīng)用。本書的編寫試圖將控制理論與機(jī)電工程系統(tǒng)相結(jié)合，介紹控制理論的基本概念和基本知識(shí)、控制理論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，討論控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及其建立與轉(zhuǎn)換方法、控制系統(tǒng)的頻率特性和時(shí)間響應(yīng)分析、控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析，最后闡述控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與性能校正方法。

內(nèi)容概要

本書共分7章，主要討論機(jī)械工程控制的基本原理和基本知識(shí)，包括緒論、控制理論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、控制系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)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(shè)計(jì)與性能校正。    本書力求強(qiáng)調(diào)基本概念和基本方法，注重論述的邏輯性和嚴(yán)謹(jǐn)性，同時(shí)在論述過(guò)程中根據(jù)工科學(xué)生的具體情況盡量避免高深的數(shù)學(xué)論證，緊密結(jié)合控制工程與機(jī)械工程實(shí)際，用機(jī)械與電氣實(shí)例解釋說(shuō)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(shí)和專業(yè)知識(shí)之間起到橋梁的作用。    本書可作為高等學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化、機(jī)電一體化等專業(yè)本科生和應(yīng)用型本科院校的機(jī)械工程類、機(jī)電類、信息工程類、儀器儀表類以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等專業(yè)的教材，也可作為有關(guān)教師與從事自動(dòng)控制技術(shù)工作的工程技術(shù)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(guān)基本概念和術(shù)語(yǔ)  1.2　控制系統(tǒng)的基本要求及應(yīng)用    1.2.1　對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求    1.2.2　控制系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用  1.3　控制理論發(fā)展歷史簡(jiǎn)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(xué)習(xí)方法和目標(biāo)    1.4.1　本課程的學(xué)習(xí)方法    1.4.2　學(xué)習(xí)本課程要達(dá)到的目標(biāo)  本章小結(jié)  本章習(xí)題及答案第2章　控制理論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)  2.1　復(fù)變函數(shù)及其有關(guān)定理    2.1.1　復(fù)數(shù)與復(fù)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(yīng)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(zhì)    2.3.3　傅里葉變換與拉普拉斯變換的關(guān)系  本章小結(jié)  本章習(xí)題及答案第3章　控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型  3.1　控制系統(tǒng)的微分方程    3.1.1　建立數(shù)學(xué)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(diǎn)和極點(diǎn)    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(jiǎn)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(jié)  本章習(xí)題及答案第4章　時(shí)間響應(yīng)分析  4.1　時(shí)間響應(yīng)與典型輸入信號(hào)    4.1.1　時(shí)間響應(yīng)及其組成    4.1.2　典型輸入信號(hào)  4.2　一階系統(tǒng)    4.2.1　一階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)    4.2.2　一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)  4.3　二階系統(tǒng)    4.3.1　二階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)    4.3.2　二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)    4.3.3　二階系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)的性能指標(biāo)  4.4　高階系統(tǒng)  4.5　控制系統(tǒng)的誤差分析與計(jì)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(shè)計(jì)與性能校正主要參考文獻(xiàn)

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(jī)械工程中應(yīng)用的科學(xué)。它是一門跨控制理論和機(jī)械工程的邊緣學(xué)科。隨著工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的不斷向前發(fā)展，控制工程這門新興學(xué)科越來(lái)越為人們所重視。原因是它不僅與信息科學(xué)和系統(tǒng)科學(xué)緊密相關(guān)，能滿足自動(dòng)化技術(shù)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(rèn)識(shí)和分析機(jī)電液系統(tǒng)，改進(jìn)和完善機(jī)電液系統(tǒng)，以滿足科技發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需要。本章首先結(jié)合實(shí)例闡述控制系統(tǒng)的工作原理與組成，并在此基礎(chǔ)上闡明控制系統(tǒng)的分類，進(jìn)而介紹對(duì)控制系統(tǒng)的基本性能要求。為了使讀者對(duì)控制工程的基礎(chǔ)理論具有比較清晰的了解，更好地掌握控制理論知識(shí)及其應(yīng)用方法，本章還介紹了控制理論的發(fā)展簡(jiǎn)史和學(xué)習(xí)本課程的方法。

編輯推薦

《控制工程基礎(chǔ)》是普通高等院校機(jī)械類應(yīng)用型規(guī)劃教材中的一冊(cè)。

圖書封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    控制工程基礎(chǔ) PDF格式下載

---