控制工程基础（第二版）王积伟，吴振顺
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江苏苏州
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作者王积伟，吴振顺主编
出版社高等教育出版社
ISBN9787040291087
出版时间2010
版次2
装帧平装
页数388页
定价42.3元
上书时间2015-09-29
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王积伟/吴振顺/主编
高等教育出版社
2010年5月第2版
ISBN：9787040291087
页数：388
目录
第1章 控制系统的基本概念
1.1 控制系统的工作原理及其组成
1.1.1 工作原理
1.1.2 开环控制和闭环控制
1.1.3 闭环控制系统的组成
1.2 控制系统的基本类型
1.2.1 按输入量的特征分类
1.2.2 按系统中传递信号的性质分类
1.3 对控制系统的基本要求
1.4 控制工程发展概况
习题
第2章 数学模型
2.1 控制系统的运动微分方程
2.1.1 建立数学模型的一般步骤
2.1.2 控制系统微分方程的列写
2.2 拉氏变换和反变换
2.2.1 拉氏变换的定义
2.2.2 几种典型函数的拉氏变换
2.2.3 拉氏变换的主要定理
2.2.4 拉氏反变换
2.2.5 应用拉氏变换求解线性微分方程
2.3 传递函数
2.3.1 传递函数的概念和定义
2.3.2 特征方程、零点和极点
2.3.3 关于传递函数的几点说明
2.3.4 典型环节及其传递函数
2.4 系统框图和信号流图
2.4.1 系统框图
2.4.2 系统框图的简化
2.4.3 系统信号流图和梅森公式标有“*”的章 节供60讲课学时专业或学生自学使用
2.4.4 控制系统的传递函数
2.5 非线性数学模型的线性化
2.5.1 线性化问题的提出
2.5.2 非线性数学模型的线性化
2.5.3 系统线性化微分方程的建立
2.6 控制系统传递函数推导举例
2.6.1 机械系统
2.6.2 液压系统
2.6.3 液位系统
2.6.4 机电系统
2.6.5 热力系统
习题
第3章 时域分析法
3.1 典型输入信号
3.2 一阶系统的时间响应
3.2.1 一阶惯性环节的单位阶跃响应
3.2.2 一阶惯性环节的单位速度响应
3.2.3 一阶惯性环节的单位脉冲响应
3.2.4 线性定常系统时间响应的性质
3.3 二阶系统的时间响应
3.3.1 二阶系统的单位阶跃响应
3.3.2 二阶系统的性能指标
3.4 高阶系统的时间响应
3.5 误差分析和计算
3.5.1 稳态误差的基本概念
3.5.2 稳态误差的计算
3.5.3 稳态误差系数
3.5.4 扰动引起的稳态误差和系统总误差
3.6 稳定性分析
3.6.1 稳定的概念
3.6.2 稳定的条件
3.6.3 劳思稳定判据
3.7 基于MATLAB与SIMULINK的时域特性分析
3.7.1 基于MATLAB的时域特性分析
3.7.2 基于SIMULINK的时域特性分析
习题
第4章 频域分析法
4.1 频率特性的基本概念
4.1.1 频率响应和频率特性
4.1.2 频率特性的求取方法
4.1.3 频率特性的图示方法
4.2 典型环节的频率特性
4.2.1 比例环节
4.2.2 惯性环节
4.2.3 积分环节
4.2.4 理想微分环节
4.2.5 振荡环节
4.2.6 一阶微分环节
4.2.7 二阶微分环节
4.2.8 延迟环节
4.3 系统开环频率特性
4.3.1 最小相位系统
4.3.2 系统开环尼氏图的绘制
4.3.3 系统开环博德图的绘制
4.3.4 传递函数实验确定法
4.4 频域稳定性判据
4.4.1 尼奎斯特稳定性判据
4.4.2 对数频率特性的稳定性判据
4.4.3 稳定性裕量
4.5 闭环控制系统的频率特性
4.5.1 闭环系统频率特性的求取
4.5.2 闭环系统的频域指标
4.6 频域指标与时域性能指标间的关系
4.6.1 闭环频域指标与时域性能指标之间的关系
4.6.2 开环频域指标与时域性能指标之间的关系
4.7 用系统开环频率特性分析闭环系统性能
4.7.1 低频段
4.7.2 中频段
4.7.3 结论
4.8 基于MATLAB与SIMULINK的频域特性分析
4.8.1 基于MATLAB的频域特性分析
4.8.2 基于SIMULINK的频域特性分析
习题
第5章 控制系统的设计和校正
5.1 概述
5.2 PID控制规律
5.2.1 P控制(比例控制)
5.2.2 PI控制(比例加积分控制)
5.2.3 PD控制(比例加微分控制)
5.2.4 PID控制(比例加积分加微分控制)
5.3 PID控制规律的实现
5.3.1 PD控制规律的实现
5.3.2 PI控制规律的实现
5.3.3 PID控制规律的实现
5.3.4 小结
5.4 频率法设计和校正
5.4.1 PID校正网络参数的确定
5.4.2 近似PID校正网络的参数确定
5.5 并联校正和复合控制
5.5.1 并联校正(反馈校正)
5.5.2 复合控制
5.6 基于MATLAB与SIMULINK的控制系统设计与校正
5．6．1基于MATLAB的控制系统设计与校正
5.6.2 基于SIMUL1NK的控制系统设计与校正
习题
第6章 线性离散系统与z变换
6.1 概述
6.2 采样过程与采样定理
6.2.1 采样过程
6.2.2 采样定理
6.2.3 信号恢复
6.3 Z变换与Z反变换
6.3.1 Z变换
6.3.2 Z反变换
6.3.3 连续系统的离散化方程——差分方程
6.3.4 用Z变换法求解差分方程
6.4 脉冲传递函数
6.4.1 脉冲传递函数
6.4.2 离散系统的开环脉冲传递函数
6.4.3 离散系统的闭环脉冲传递函数
6.4.4 闭环离散系统的过渡过程
6.5 离散系统的稳定性分析
6.5.1 平面之间的映射
6.5.2 线性离散系统稳定的充要条件
6.5.3 线性离散系统稳定性的判别方法
6.6 数字控制器与离散PID控制
6.6.1 数字控制器的脉冲传递函数
6.6.2 离散PID控制器及其校正
6.7 基于SIMUIJINK的离散系统时域特性分析
习题
第7章 状态空间分析法
7.1 状态变量与状态空间
7.2 连续系统的状态方程及输出方程
7.2.1 由系统微分方程列写状态方程及输出方程
7.2.2 由系统状态变量图列写状态方程及输出方程
7.2.3 由系统框图直接列写状态方程及输出方程
7.2.4 非线性系统的状态方程及输出方程
7.2.5 时变线性系统的状态方程及输出方程
7.3 离散系统的状态方程及输出方程
7.3.1 作用函数不合未来值
7.3.2 作用函数含未来值
7.4 控制系统状态方程的解
7.4.1 连续系统状态方程的解
7.4.2 离散系统状态方程的解
7.4.3 连续系统状态方程的离散化
7.5 系统状态方程的计算机辅助分析
7.5.1 连续系统状态方程的数值积分程序
7.5.2 基于MATLAB与SIMULINK的系统状态空间分析
7.6 基于MATLAB的系统数学模型转换
习题
第8章 控制系统的应用和分析
8.1 带钢卷取电液伺服控制系统
8.1.1 概述
8.1.2 控制系统的组成和工作原理
8.1.3 控制系统性能分析
8.2 电压－转角机电伺服控制系统
8.2.1 概述
8.2.2 控制系统的组成和工作原理
8.2.3 控制系统性能分析
8.3 仿形刀架机液伺服控制系统
8.3.1 概述
8.3.2 控制系统的组成和工作原理
8.3.3 控制系统性能分析
8.4 定量浇注气动调节控制系统
8.4.1 概述
8.4.2 控制系统的组成和工作原理
8.4.3 控制系统性能分析
附录
附录A 常用函数的拉氏变换和Z变换表
附录B Z变换基本定理
附录C 矩阵运算
附录D 基本的数值解法
附录E 部分习题参考答案
参考文献
序言
本书第二版是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，机械设计制造及其自动化专业系列教材之一，也是教育部新世纪网络课程的主要参考书。
本书第一版自2001年出版以来，受到读者普遍欢迎，先后重印14次，被众多高等院校选为教材，并用作考研主要参考书。近几年来，控制理论的工程应用越来越广泛，教育改革越来越深入，对控制工程基础课程教材的要求越来越高，而且MATLAB与SIMUL,INK软件的使用越来越普及。因此，在这种背景下对本书进行一次全面修订是适时和必要的。
本次教材修订工作是在总结作者和一线授课教师多年来教学经验的基础上，结合使用本书读者的意见与建议，借鉴同类优秀教材的长处而展开的。
修订工作的思路和做法如下：
1）考虑到教材的连贯性和读者的使用习惯，本次修订尽可能保持原有特色和风格。全书的编排体系、章节和习题基本不变，仅根据教学要求作些微调。
2）按照由浅入深、循序渐进的教学规律，根据不同学时的教学要求，采取标注“*”的办法，分40和60两种不同讲课学时安排教学内容，使教材更加好教易学（标注“*”的章节供60讲课学时专业或学生自学使用）。但是仍保持各自教学的系统性和完整性。
3）对教材进行全面梳理，删除一些陈旧的内容和提法。在相应章节中增加了MATI.AB与SIMULINK软件在控制工程中应用的实例，使控制系统的分析和设计更直观、更简便、更精确。
4）对书中的插图进行全面审查和清理，更正了第一版中的错误，并使其更加规范化。
本次教材修订工作由王积伟和吴振顺完成。由于作者水平和时间所限，书中仍难免存在错误和不妥之处，继续恳请广大读者不吝指正。
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