机械控制工程基础
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作者王洁
出版社机械工业出版社
ISBN9787111578567
出版时间2018-02
装帧平装
开本16开
定价35元
货号25234339
上书时间2024-11-01
商品详情
- 品相描述：全新
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前言
控制概念的萌生和控制理论的应用始于机械工程, 随着科学技术的进步与发展, 控制理论在机械工业的应用越来越广泛、越来越深入。控制理论提供的辩证方法, 使人们从整体上来认识和分析机械系统, 并改进机械系统, 以满足生产实际的需要。
控制理论中运用了大量的数学知识, 使很多学生在学习过程中感到抽象和难以理解, 影响了学习兴趣和学习效果; 同时因为抽象, 也很难将控制理论与工程实际联系起来。本书将从以下几个方面解决这些问题:(1) 淡化数学推证 从直观的物理概念出发分析问题、解决问题, 不苛求严格的数学推证, 突出方法论。
(2) 突出系统性 系统阐述经典控制理论的主要内容, 力求完整、系统, 强调各知识点之间的内在联系和相互衔接。
(3) 强调实用性 在讲解每个知识点后, 列举多个例题, 力求全面, 并附有思考题与习题, 巩固所学知识, 使学生在了解基本概念和基本知识的前提下, 掌握基本方法。
(4) 突出工程背景 列举了两个机械工程实例, 从系统建模、时域分析、频域分析到根轨迹、系统校正, 使理论与实际紧密结合, 增加教材的针对性和实用性。
(5) 增强先进性 专门用一章介绍控制系统的MATLAB 分析方法, 使学生能使用先进的方法和手段完成控制系统的分析与应用。
本书共11 章, 包括: 绪论、拉普拉斯变换、控制系统的数学模型、控制系统的时间响应、控制系统的误差分析、控制系统的频域分析、控制系统的稳定性、控制系统的根轨迹分析、控制系统的综合与校正、控制系统的MATLAB 分析、机械工程控制理论在工程实际中的应用。本书可按32~56 学时编排教学内容。
本书由王洁和刘慧芳担任主编, 梁全和高翼飞担任副主编。参加编写的人员还有:孟新宇、王剑、谢群和钦兰云。全书由王洁修改定稿。
由于编者水平有限, 书中难免有疏漏和不足之处, 恳请读者批评指正。
编 者
导语摘要
本书系统阐述了经典控制理论的基本原理及其在机械工程自动控制系统中的应用。全书共11章，主要介绍了机械工程控制系统的基本概念、拉普拉斯变换、控制系统的数学模型；分析了线性时不变系统的时间响应、频率特性、稳定性、稳态误差及根轨迹；阐述了系统的设计校正方法、控制理论的MATLAB分析方法，并用两个机械系统实例说明控制理论在机械工程中的实际应用。
目录
前 言
第1 章 绪论 1
1. 1 控制理论的发展与应用 1
1. 2 控制系统的基本结构和工作原理 3
1. 3 自动控制的基本方式 5
1. 4 对控制系统的基本要求 9
思考题与习题 10
第2 章 拉普拉斯变换 12
2. 1 复数和复变函数 12
2. 2 拉普拉斯变换简介 13
2. 3 典型时间函数的拉普拉斯变换 16
2. 4 拉普拉斯反变换 18
2. 5 拉普拉斯变换在工程中的应用 21
思考题与习题 22
第3 章 控制系统的数学模型 23
3. 1 系统的微分方程 23
3. 2 系统的传递函数 31
3. 3 系统框图及其简化 40
3. 4 系统信号流图及梅森公式 48
3. 5 相似原理 52
思考题与习题 54
第4 章 控制系统的时间响应 60
4. 1 时间响应的组成及主要性能指标 60
4. 2 一阶系统时域分析 63
4. 3 二阶系统时域分析 67
4. 4 二阶系统的性能指标 72
4. 5 高阶系统时域分析 75
思考题与习题 77
第5 章 控制系统的误差分析 80
5. 1 稳态误差的基本概念 80
5. 2 与输入有关的稳态偏差 82
思考题与习题 90
第6 章 控制系统的频域分析 94
6. 1 频率特性概述 94
6. 2 频率特性的极坐标图 99
6. 3 频率特性的对数坐标图 105
6. 4 频域性能指标 113
6. 5 小相位系统 114
思考题与习题 116
第7 章 控制系统的稳定性 118
7. 1 系统稳定性的基本概念及稳定条件 118
7. 2 代数稳定性判据 119
7. 3 几何稳定性判据 126
7. 4 系统的相对稳定性 135
思考题与习题 137
第8 章 控制系统的根轨迹分析 140
8. 1 根轨迹概述 140
8. 2 根轨迹的绘制方法 142
8. 3 利用根轨迹法进行系统性能分析 149
思考题与习题 149
第9 章 控制系统的综合与校正 151
9. 1 概述 151
9. 2 控制系统的串联校正 152
9. 3 PID 校正 169
9. 4 并联校正 175
思考题与习题 181
第10 章 控制系统的MATLAB 分析 183
10. 1 控制系统数学模型的MATLAB
描述 183
10. 2 时间响应MATLAB 分析 188
10. 3 频率特性MATLAB 分析 194
10. 4 稳定性MATLAB 分析 196
10. 5 根轨迹MATLAB 分析 198
10. 6 系统校正MATLAB 分析 201
思考题与习题 203
第11 章 机械工程控制理论在工程
实际中的应用 205
11. 1 数控机床直线运动工作台位置
控制系统 205
11. 2 阀控对称液压缸位置闭环控制
系统 211
思考题与习题 219
参考文献 220
内容摘要
本书系统阐述了经典控制理论的基本原理及其在机械工程自动控制系统中的应用。全书共11章，主要介绍了机械工程控制系统的基本概念、拉普拉斯变换、控制系统的数学模型；分析了线性时不变系统的时间响应、频率特性、稳定性、稳态误差及根轨迹；阐述了系统的设计校正方法、控制理论的MATLAB分析方法，并用两个机械系统实例说明控制理论在机械工程中的实际应用。
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