本書介紹控制理論的基本原理及基本知識與其在機械工程中的應(yīng)用。內(nèi)容包括拉氏變換數(shù)學(xué)方法；系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)與誤差分析，系統(tǒng)的頻率特性，系統(tǒng)的穩(wěn)定性，控制系統(tǒng)的校正與設(shè)計和控制系統(tǒng)的計算機仿真與輔助設(shè)計等，每章后備有思考題和習(xí)題。
適于機械類包括機電一體化工程和機械電子工程等專業(yè)大學(xué)本科生用作教材，也可供有關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員參考。
第1章 緒論
1-1 機械工程控制論的基本含義
1-2 機械工程系統(tǒng)中的信息傳遞、反饋以及反饋控制的概念
1-3 機械控制的應(yīng)用實例
1-4 本課程特點及內(nèi)容簡介
復(fù)習(xí)思考題
第2章 拉普拉斯變換的數(shù)學(xué)方法
2-1 復(fù)數(shù)和復(fù)變函數(shù)
2-2 拉氏變換與拉氏反變換的定義
2-3 典型時間函數(shù)的拉氏變換
2-4 拉氏變換的性質(zhì)
2-5 拉氏反變換的數(shù)學(xué)方法
2-6 用拉氏變換解常微分方程
復(fù)習(xí)思考題
習(xí)題 第1章 緒論
1-1 機械工程控制論的基本含義
1-2 機械工程系統(tǒng)中的信息傳遞、反饋以及反饋控制的概念
1-3 機械控制的應(yīng)用實例
1-4 本課程特點及內(nèi)容簡介
復(fù)習(xí)思考題
第2章 拉普拉斯變換的數(shù)學(xué)方法
2-1 復(fù)數(shù)和復(fù)變函數(shù)
2-2 拉氏變換與拉氏反變換的定義
2-3 典型時間函數(shù)的拉氏變換
2-4 拉氏變換的性質(zhì)
2-5 拉氏反變換的數(shù)學(xué)方法
2-6 用拉氏變換解常微分方程
復(fù)習(xí)思考題
習(xí)題
第3章 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
3-1 概述
3-2 系統(tǒng)微分方程的建立
3-3 傳遞函數(shù)
3-4 方塊圖及動態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成
3-5 信號流圖與梅遜公式
3-6 機、電系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
3-7 系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述
復(fù)習(xí)思考題
習(xí)題
第4章 系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)與誤差分析
4-1 時間響應(yīng)
4-2 一階系統(tǒng)的時間響應(yīng)
4-3 二階系統(tǒng)的時間響應(yīng)
4-4 高階系統(tǒng)動態(tài)分析
4-5 瞬態(tài)響應(yīng)的性能指標
4-6 系統(tǒng)誤差分析
復(fù)習(xí)思考題
習(xí)題
第5章 系統(tǒng)的頻率特性
5-1 頻率特性
5-2 頻率特性的對數(shù)坐標圖(伯德圖)
5-3 頻率特性的極坐標圖(乃奎斯特圖)
5-4 對數(shù)幅一相圖(尼柯爾斯圖)
5-5 最小相位系統(tǒng)的概念
5-6 閉環(huán)頻率特性與頻域性能指標
5-7 系統(tǒng)辨識
復(fù)習(xí)思考題
習(xí)題
第6章 系統(tǒng)的穩(wěn)定性
6-1 穩(wěn)定性
6-2 勞斯-胡爾維茨穩(wěn)定性判據(jù)
6-3 乃奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)
6-4 系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性
6-5 根軌跡法
復(fù)習(xí)思考題
習(xí)題
第7章 機械工程控制系統(tǒng)的校正與設(shè)計
7-1 控制系統(tǒng)的性能指標及校正方式
7-2 控制系統(tǒng)的串聯(lián)校正
7-3 反饋和順饋校正
7-4 PID校正器的設(shè)計
復(fù)習(xí)思考題
習(xí)題
第8章 控制系統(tǒng)的計算機仿真與輔助設(shè)計
8-1 連續(xù)系統(tǒng)時域特性的數(shù)字仿真
8-2 連續(xù)系統(tǒng)頻率特性的數(shù)字仿真
8-3 連續(xù)系統(tǒng)根軌跡的數(shù)字仿真
復(fù)習(xí)思考題
參考文獻
第1章 緒論
“機械控制工程”是一門技術(shù)科學(xué)，它是研究“控制論”在“機械工程”中應(yīng)用的科學(xué)。這是一門跨“控制論”與“機械工程”技術(shù)理論領(lǐng)域的邊緣學(xué)科。機械工程控制論是一門新興學(xué)科，大量的問題，從概念到方法，從定義到公式，從理論的應(yīng)用到經(jīng)驗的總結(jié)，都需要進一步的探討。本章著重介紹機械工程控制論的基本含義及其有關(guān)的幾個重要概念；列舉機械工程控制論的一些應(yīng)用實例；并且對本門課程的學(xué)習(xí)特點及內(nèi)容作簡要說明。
1-1機械工程控制論的基本含義
1．控制論
相對論、量子論和控制論被認為是20世紀上半葉的三大偉績，稱為三項科學(xué)革命，是人類認識客觀世界的三大飛躍�？刂普撌堑诙问澜绱髴�(zhàn)中在電子技術(shù)、火力控制技術(shù)、航空自動駕駛、生產(chǎn)自動化、高速電子計算機等科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的基礎(chǔ)上形成的。它抓住一切通訊和控制系統(tǒng)所共有的特點，站在一個更概括的理論高度揭示了它們的共同本質(zhì)，即通過信息的傳遞、加工處理和反饋來進行控制，這就是控制論的中心思想。
控制論是一門既與技術(shù)科學(xué)又與基礎(chǔ)科學(xué)緊密相關(guān)的邊緣科學(xué)。實踐證明，它不僅具有重大的理論意義，而且對生產(chǎn)力的發(fā)展、生產(chǎn)率的提高、尖端技術(shù)的研究與尖端武器的研制，以及對社會管理等方面都發(fā)生了重大的影響。因此，控制論在它建立后很短時期內(nèi)便迅速滲透到許多科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，大大推動了近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，并從中派生出許多新型的邊緣學(xué)科。例如，生物控制論——運用控制論研究生命系統(tǒng)的控制與信息處理；經(jīng)濟控制論——研究經(jīng)濟計劃、財貿(mào)信貸等經(jīng)濟活動及其控制；社會控制論——運用控制論研究社會管理與社會服務(wù)；工程控制論——控制論與工程技術(shù)的結(jié)合等。
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