控制工程基础
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作者孙晶；张宏；孙伟
出版社科学出版社
ISBN9787030707222
出版时间2021-11
装帧平装
开本16开
定价45元
货号1202546325
上书时间2024-08-06
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目录
目录第1章绪论11.1系统与系统分析11.2系统建模11.3系统模型求解31.4自动控制系统的原理31.4.1控制系统类型31.4.2控制系统工作原理41.5自动控制系统的结构61.5.1自动控制系统原理方框图61.5.2有关概念61.6自动控制系统的特性71.6.1稳定性71.6.2准确性71.6.3动态性81.6.4鲁棒性91.7自动控制系统的分类与应用91.7.1开环控制系统91.7.2闭环控制系统101.7.3自动控制理论的应用101.8本书主要内容10本章习题10第2章拉普拉斯变换122.1概述122.2常见函数的拉氏变换122.2.1阶跃函数122.2.2斜坡函数132.2.3脉冲函数132.2.4指数函数142.2.5三角函数142.2.6幂函数152.2.7小结152.3拉氏变换的性质162.3.1常数性质162.3.2叠加定理162.3.3微分定理172.3.4积分定理172.3.5初值定理182.3.6终值定理182.3.7时域位移定理192.3.8复域位移定理192.3.9部分分式法192.4拉氏逆变换202.4.1不同的实数极点212.4.2相同的实数极点222.4.3共轭的复数极点24本章习题25第3章机械平移系统的动态特性与建模263.1概述263.1.1数学模型的含义263.1.2数学模型的种类263.2数学模型中的变量263.3基于变量描述的元素273.3.1质量273.3.2阻尼283.3.3弹簧293.4机械平移系统物理定律303.4.1达朗贝尔原理303.4.2牛顿第三定律313.5机械平移系统建模313.5.1受力分析图323.5.2元素并联343.5.3元素串联35本章习题36第4章电气系统的动态特性与建模384.1基于变量描述的元素384.1.1电阻384.1.2电容384.1.3电感384.2电气系统物理定律394.2.1基尔霍夫电压定律394.2.2基尔霍夫电流定律394.2.3结点分析法394.3电气系统建模394.4系统相似性41本章习题42第5章控制系统的基本原理435.1概述435.2传递函数435.2.1传递函数定义435.2.2传递函数性质445.2.3传递函数的有理分式形式455.2.4串联元件的传递函数455.2.5并联元件的传递函数465.3典型环节的传递函数485.3.1比例环节485.3.2积分环节485.3.3惯性环节495.3.4微分环节515.3.5振荡环节525.4传递函数方框图的化简525.4.1加法点和分支点525.4.2若干重要概念535.4.3加法点的移动545.4.4分支点的移动565.4.5反馈回路的化简575.4.6多输入情况595.5传递函数方框图的绘制625.6信号流程图655.6.1绘制信号流程图665.6.2梅森公式67本章习题68第6章时间响应分析716.1概述716.2一阶系统的时间响应716.2.1单位阶跃响应726.2.2单位斜坡响应736.2.3单位脉冲响应736.3二阶系统的时间响应756.3.1无阻尼情况766.3.2欠阻尼情况766.3.3临界阻尼情况786.3.4过阻尼情况786.4高阶系统的近似时间响应796.4.1极点和零点796.4.2主导极点806.4.3闭环主导极点806.5时间响应性能指标826.5.1一阶系统的性能指标826.5.2二阶系统的性能指标84本章习题89第7章频率响应分析907.1概述907.2频率特性的图形表示937.2.1奈奎斯特图937.2.2典型环节的奈奎斯特图937.2.3伯德图997.2.4典型环节的伯德图1027.3开环伯德图1127.4小相位系统1157.5奈奎斯特稳定判据1177.5.1判据的使用1177.5.2稳定裕度119本章习题123第8章稳定性分析1258.1概述1258.2系统稳定的条件1268.3劳斯稳定判据1278.3.1劳斯稳定判据的前提条件1278.3.2劳斯稳定判据的充要条件1278.3.3闭环相对稳定性1298.3.4劳斯稳定判据的特例131本章习题135第9章误差分析与计算1369.1有关概念1369.1.1偏差1369.1.2稳态偏差1379.1.3期望输出1379.1.4误差1379.1.5稳态误差1389.2静态误差系数1399.2.1影响稳态误差的两个因素1399.2.2基于静态误差系数的稳态误差计算1399.3稳态偏差计算1449.3.1输入信号引起的稳态偏差1459.3.2干扰信号引起的稳态偏差1459.3.3总的稳态偏差1469.4稳态误差计算1469.5减小稳态误差的方法1479.5.1提高开环增益1479.5.2增加系统类型1489.5.3前馈控制1489.5.4复合控制149本章习题150第10章根轨迹分析法15110.1基本概念15110.1.1根轨迹定义15110.1.2根轨迹与系统性能15210.1.3闭环零极点与开环零极点之间的关系15210.1.4根轨迹方程15410.2绘制根轨迹的基本规则15410.2.1根轨迹的起点与终点15410.2.2根轨迹的分支数与对称性15510.2.3根轨迹的渐近线15510.2.4根轨迹的起始角与终止角15610.2.5根轨迹的分离点和会合点的坐标15710.2.6根轨迹的分离角和会合角15810.2.7根轨迹与虚轴的交点15910.2.8系统闭环极点之和16010.2.9系统闭环极点之积160本章习题160参考文献162后记163
内容摘要
《控制工程基础》涵盖了拉普拉斯变换、微分方程、传递函数、时域分析法、频域分析法、根轨迹分析法以及系统稳定性与误差分析等经典控制理论相关的数学知识、基础理论及分析方法。通过选用机械工程实例，侧重于培养学生应用基本概念与原理进行控制系统动态问题分析的能力以及解决机械系统控制问题的能力。
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