控制工程基础 本书特色

本书主要介绍工程上广为应用的经典控制论中信息处理和系统分析与综合的基本方法。内容包括控制系统的数学模型、时间响应与误差分析、频率响应分析、稳定性分析、系统的性能分析与校正、非线性系统、控制系统matlab仿真内容。在论述上注意深入浅出、精讲多练、简洁实用，强调理论够用，侧重工程实践的应用。每章附有例题与习题，书后配有参考答案，供解题时参考。本书附录中的拉普拉斯变换可供阅读时查询之用。本书可供机械设计制造及其自动化、测控技术与仪器、车辆工程、过程装备和其他非电类专业的少学时（40-50学时）课程教材，也可供有关科技人员参考。

控制工程基础 内容简介

　　《控制工程基 础》针对大学本科教学，结合编者多年的教学实践， 以经典控制理论为主要内容，系统地阐述了 连续控制系统的分析和研究方法。在内容上注意深入 浅出、精讲多练、简洁实用，强调理论够用，侧重 于工程实践的应用。　　本书可作为机械设计制造及其自动化、车辆工程 、测控技术与仪器、过程装备及控制工程、机械电 子工程、机械工程等机械类相关专业大学本科生的学 习教材，也可作为系统与控制领域的广大工程技 术人员和科技工作者的学习参考书。

控制工程基础 目录

第1章 绪论 1.1 概述 1.2 自动控制系统的基本概念 1.3 本课程的特点与学习方法
第2章 控制系统的数学模型 2.1 物理系统动态描述 2.2 非线性系统数学模型及其线性化 2.3传递函数 2.4系统框图及其简化 2.5* 系统信号流图及梅荪公式
第3章 系统的时间响应与误差分析 3.1 时间响应和典型输入信号 3.2 一阶系统的时间响应 3.3 二阶系统的时间响应 3.4* 高阶系统的时间响应 3.5 误差与稳态误差
第4章系统的频率特性分析 4.1 频率特性概述 4.2 频率特性的极坐标—nyquist图
4.3频率特性的对数坐标— bode图 4.4控制系统闭环频率特性的bode图
第5章 控制系统的稳定性 5.1 系统稳定性概念及其条件 5.2 控制系统的稳定判据
5.3 控制系统的相对稳定性 5.4 频域性能指标与时域性能指标关系
第6章 系统的性能分析与校正 6.1 概述 6.2 串联校正6.3 反馈校正 6.4 pid校正
第7章 非线性控制系统初步 7.1 典型线性特征 7.2 描述函数法 7.3 机电控制系统中的非线性环节分析举例 7.4 利用非线性特性改善系统的性能
第8章 系统仿真 8.1 matlab仿真软件简介 8.2 控制系统的时域分析 8.3 控制系统的频域分析
附录 附录1 拉普拉斯（laplace）变换 附录3 参考答案

控制工程基础 节选

　　《控制工程基础》：　　1.2.5对控制系统的基本要求　　自动控制系统用于不同的目的，要求也往往不一样。但自动控制技术是研究各类控制系统共同规律的一门技术，对控制系统有共同的要求，一般可归结为稳定、准确、快速。　　1.稳定性　　系统往往存在惯性，系统的各个参数设置不当，将会引起系统的振荡而使之失去工作能力。稳定性就是指动态过程的振荡倾向和系统能够恢复平衡状态的能力。输出量偏离平衡状态后应能随着时间收敛，并且*后回到初始的平衡状态。稳定性的要求是系统工作的首要条件、　　2.快速性　　快速性是在系统稳定的前提下提出的，是指系统输出量与给定的输入量之间产生偏差时，消除这种偏差的快慢程度。　　3.准确性　　准确性是指在调整过程结束后输出量与给定的输入量之间的偏差，或称为精度，这也是衡量系统工作性能的重要指标。例如，数控机床精度越高，加工精度也就越高。　　由于受控对象的具体情况不同，各种系统对稳、准、快的要求各有侧重。例如，随动系统对快速性要求较高，而调速系统对稳定性要求较严格。　　在同一系统中，稳、准、快有时是相互制约的。快速性好，可能会有强烈振荡；改善稳定性，控制过程又可能过于迟缓，精度也可能变差，分析和解决这些矛盾，是本学科讨论的重要内容。　　1.3控制理论在机械制造工业中的应用　　随着控制理论的发展，控制理论在机械制造工业中的应用越来越广泛。　　1788年瓦特发明的蒸汽离心调速器是一个自动调节系统，如图1.8所示，是控制理论形成实践的典型代表。调速器的轴通过发动机和减速齿轮，以角速度w旋转，旋转的飞轮所产生的离心力形成的轴向力被飞锤上方的弹簧力抵消。弹簧位移相当于离心机构形成的检测量，对输出转速进行检测，并将它反馈，通过杠杆装置对蒸汽流量进行控制，所要求的转速由弹簧预应力调准。　　伺服系统（ServoSystem）在机电控制系统中有着广泛的应用，伺服系统就是将指令信号精确、快速地转换为相应的物理实现。例如，飞机和船舶的舵角操纵由于所需的力很大，不可能由人力直接操纵，需由伺服系统来完成，伺服系统的作用就是使舵面的转角精确地跟随驾驶员的操纵动作。当使用自动驾驶方式时，伺服系统要使舵面转角精确地实现自动驾驶仪输入的指令。　　……

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教材 研究生/本科/专科教材 工学

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