机械工程控制基础 第2版PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

机械工程控制基础 第2版PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1 机械工程控制理论研究的对象与任务2

1.2 系统的基本概念2

1.2.1 自动控制系统工作原理2

1.2.2 系统的分类5

1.2.3 反馈控制系统的基本组成7

1.2.4 名词术语7

1.3 对控制系统的基本要求8

1.4 本课程的特点及学习方法9

习题9

第2章 系统的数学模型11

2.1 引言11

2.1.1 系统的数学模型11

2.1.2 线性系统11

2.1.3 非线性系统12

2.2 线性微分方程式的建立13

2.2.1 建立线性微分方程式的步骤13

2.2.2 举例13

2.3 非线性系统的线性化16

2.4 拉普拉斯变换18

2.4.1 拉普拉斯变换的定义18

2.4.2 拉氏变换的主要定理21

2.4.3 拉普拉斯反变换25

2.4.4 用拉氏变换解常系数线性微分方程29

2.5 传递函数29

2.5.1 传递函数的概念30

2.5.2 典型环节的传递函数31

2.5.3 相似原理35

2.6 方块图及其应用36

2.6.1 方块图单元、相加点和分支点36

2.6.2 方块图基本连接方式36

2.6.3 绘制系统方块图的方法39

2.6.4 方块图的变换法则40

2.6.5 系统传递函数的求法41

2.7 信号流程图及梅逊公式44

2.7.1 信号流程图44

2.7.2 定义45

2.7.3 系统信号流程图的画法45

2.7.4 梅逊公式47

2.8 利用MATLAB语言进行数学模型的描述48

习题51

第3章 时间特性分析法55

3.1 时间响应与典型输入信号55

3.1.1 时间响应的概念55

3.1.2 典型输入信号56

3.1.3 瞬态响应的性能指标57

3.2 一阶系统的瞬态响应58

3.2.1 一阶系统的数学模型58

3.2.2 一阶系统的单位阶跃响应59

3.2.3 一阶系统的单位斜坡响应60

3.2.4 一阶系统的单位脉冲响应60

3.3 二阶系统的瞬态响应62

3.3.1 二阶系统的数学模型62

3.3.2 二阶系统的阶跃响应62

3.3.3 二阶系统的单位斜坡响应65

3.3.4 二阶系统的单位脉冲响应65

3.3.5 二阶系统阶跃响应与极点的关系67

3.3.6 二阶系统瞬态响应的性能指标计算68

3.4 高阶系统的瞬态响应74

3.5 时间特性的计算机求解76

习题84

第4章 频率特性分析法86

4.1 频率特性的基本概念86

4.1.1 频率特性及其物理意义86

4.1.2 频率特性的求法89

4.2 频率特性表示法91

4.2.1 极坐标图（奈奎斯特图）91

4.2.2 伯德图（Bode图）92

4.2.3 增益相位图（尼科尔斯图）93

4.3 典型环节的频率特性93

4.3.1 比例环节的频率特性93

4.3.2 积分环节的频率特性94

4.3.3 理想微分环节的频率特性96

4.3.4 惯性环节的频率特性97

4.3.5 一阶微分环节的频率特性100

4.3.6 二阶振荡环节的频率特性101

4.3.7 二阶微分环节的频率特性105

4.4 控制系统开环伯德图和最小相位系统106

4.4.1 控制系统开环伯德图106

4.4.2 最小相位系统109

4.5 闭环频率特性109

4.5.1 由开环频率特性估计闭环频率特性109

4.5.2 闭环系统频率特性的性能指标111

4.6 由实测频率特性曲线确定系统传递函数112

4.6.1 频率特性实验分析的步骤112

4.6.2 由伯德图确定系统的传递函数113

4.7 用MATLAB语言计算频率特性115

4.7.1 极坐标奈奎斯特（Nyquist）图115

4.7.2 对数幅频特性图（伯德图）116

4.7.3 对数幅相频率特性图（尼科尔斯图）118

习题119

第5章 根轨迹法121

5.1 绘制根轨迹的基本条件121

5.1.1 基本分析121

5.1.2 绘制根轨迹的基本条件122

5.2 以K1为参数变量的根轨迹的绘制123

5.2.1 根轨迹的起点124

5.2.2 根轨迹的终点125

5.2.3 根轨迹的对称性125

5.2.4 根轨迹的渐近线126

5.2.5 实轴上的根轨迹127

5.2.6 根轨迹的出射角和入射角127

5.2.7 根轨迹的分离点与会合点128

5.2.8 根轨迹与虚轴的交点（此节可在学完第6章 之后学习）131

5.3 增加开环零极点对根轨迹的影响133

5.3.1 增加零点的影响133

5.3.2 增加极点的影响135

5.4 利用MATLAB语言绘制系统的根轨迹136

习题137

第6章 控制系统的稳定性分析139

6.1 控制系统稳定性的基本概念139

6.1.1 稳定性概念139

6.1.2 系统稳定的条件139

6.2 代数稳定判据141

6.2.1 劳斯稳定判据141

6.2.2 赫尔维茨稳定性判据146

6.3 奈奎斯特稳定判据147

6.3.1 奈奎斯特稳定判据简介147

6.3.2 稳定裕度151

6.3.3 伯德图判据153

6.4 用MATLAB语言分析稳定性155

6.4.1 代数稳定判断155

6.4.2 用伯德图法判断系统稳定性156

习题157

第7章 控制系统的误差分析与计算159

7.1 控制系统的稳态误差概念159

7.2 输入引起的稳态误差160

7.2.1 误差传递函数与稳态误差160

7.2.2 静态误差系数161

7.2.3 其他输入信号时的误差164

7.3 存在扰动时的稳态误差164

7.4 减小稳态误差的方法167

7.5 利用MATLAB语言计算系统的稳态误差168

习题172

第8章 系统的设计与校正174

8.1 系统的性能指标及校正方式174

8.1.1 控制系统的性能指标分类174

8.1.2 时域指标和频域指标的对应关系174

8.1.3 系统设计的一般原则178

8.1.4 设计方法179

8.2 调整增益的校正180

8.3 串联超前校正181

8.3.1 串联超前校正的应用场合与校正效果181

8.3.2 串联超前校正装置182

8.3.3 利用伯德图进行串联超前校正183

8.4 串联滞后校正188

8.4.1 串联滞后校正应用场合与校正结果188

8.4.2 串联滞后校正装置188

8.4.3 应用举例189

8.5 滞后-超前校正193

8.5.1 串联滞后-超前校正应用场合与校正结果193

8.5.2 串联滞后-超前校正装置193

8.5.3 利用伯德图进行串联滞后-超前校正194

8.5.4 应用举例195

8.6 反馈校正198

8.6.1 反馈的作用198

8.6.2 串联校正与反馈校正的比较199

习题200

第9章 计算机采样控制系统202

9.1 引言202

9.2 信号的采样与保持204

9.2.1 采样过程204

9.2.2 采样定理205

9.2.3 采样信号的保持206

9.3 z变换和z反变换208

9.3.1 z变换的定义208

9.3.2 z变换方法209

9.3.3 z变换的基本定理210

9.3.4 z反变换210

9.4 采样控制系统的数学模型212

9.4.1 脉冲传递函数的定义与求解212

9.4.2 开环采样系统的脉冲传递函数213

9.5 采样控制系统的性能分析217

9.5.1 采样控制系统的稳定性分析217

9.5.2 采样系统极点分布与瞬态响应的关系218

9.5.3 采样系统的稳态误差219

9.6 用MATLAB语言设计数字控制系统221

习题223

部分习题参考答案225

参考文献233