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控制工程基础（第二版）（配光盘）

“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材
样章
作者：
王积伟 吴振顺
定价：
45.00元
ISBN：
978-7-04-029108-7
版面字数：
610.000千字
开本：
16开
全书页数：
388页
装帧形式：
平装
重点项目：
“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材
出版时间：
2018-10-08
读者对象：
高等教育
一级分类：
机械/能源类
二级分类：
机械设计制造及其自动化/机械工程/机械电子工程专业课
三级分类：
控制工程基础

本书是在2001年第一版的基础上修订而成的,是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材,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｡

全书共分8章:第1章控制系统的基本概念,第2章数学模型,第3章时域分析法,第4章频域分析法,第5章控制系统的设计和校正,第6章线性离散系统与Z变换,第7章状态空间分析法,第8章控制系统的应用和分析｡书末附有5个附录｡每章附有习题,附录E有习题参考答案｡

本书的特点是:淡化经典控制与现代控制的界限,突出方法论;重点阐述共性问题,适应拓宽专业口径的需要;不苛求严格的数学推证,从直观的物理概念出发分析问题､解决问题;特别重视工程应用,除每章附有较多机､电､液､气方面的例题外,还专辟一章介绍控制理论在工程中应用的成功实例;取材新颖,采用MATLAB与SIMULINK等先进软件分析和设计系统;编写体系符合教学规律,好教易学;传授科学知识与培养创新能力并重｡

本书可作为高等学校机械类专业控制工程基础课程的教材,也可供有关工程技术人员参考｡

  • 前辅文
  • 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
      • 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SIMULINK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 [s]平面到[z]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SIMULINK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 作用函数不含未来值
      • 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

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