機械控制工程基礎

常用符號表
第1章 緒論
1.1 引言
1.1.1 控制理論的發(fā)展
1.1.2 MATLAB工程軟件
1.2 自動控制系統(tǒng)的基本概念
1.2.1 自動控制系統(tǒng)的工作原理
1.2.2 自動控制系統(tǒng)的基本控制方式
1.2.3 自動控制系統(tǒng)的基本組成
1.3 自動控制系統(tǒng)的分類
1.4 對控制系統(tǒng)的基本要求
1.5 本課程的學習方法
本章小結
思考題與習題
第2章 控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
2.1 控制系統(tǒng)的微分方程
2.1.1 線性系統(tǒng)(元部件)微分方程的建立
2.1.2 非線性系統(tǒng)微分方程的線性化
2.2 控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
2.2.1 傳遞函數(shù)概述
2.2.2 常用控制元件的傳遞函數(shù)
2.2.3 典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)
2.2.4 傳遞函數(shù)的標準形式
2.3 控制系統(tǒng)的結構圖及其等效變換
2.3.1 結構圖概述
2.3.2 結構圖的等效變換
2.4 控制系統(tǒng)的幾種常用傳遞函數(shù)
2.4.1 系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)
2.4.2 閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
2.4.3 閉環(huán)系統(tǒng)的誤差傳遞函數(shù)
2.5 控制系統(tǒng)數(shù)學模型的MATLAB實現(xiàn)
2.5.1 傳遞函數(shù)的MATLAB描述
2.5.2 Simulink動態(tài)結構圖
2.5.3 數(shù)學模型的轉換
本章小結
思考題與習題
第3章 控制系統(tǒng)的時域分析
3.1 時間響應與典型輸入信號
3.1.1 時間響應的概念
3.1.2 典型輸入信號
3.2 一階系統(tǒng)的時間響應
3.2.1 一階系統(tǒng)的數(shù)學模型
3.2.2 一階系統(tǒng)的單位脈沖響應
3.2.3 一階系統(tǒng)的單位階躍響應
3.2.4 一階系統(tǒng)的單位速度響應
3.3 二階系統(tǒng)的時間響應
3.3.1 二階系統(tǒng)的數(shù)學模型
3.3.2 二階系統(tǒng)的單位階躍響應
3.4 瞬態(tài)響應的性能指標
3.5 穩(wěn)態(tài)誤差分析與計算
3.5.1 穩(wěn)態(tài)誤差的概念
3.5.2 穩(wěn)態(tài)誤差的計算
3.5.3 穩(wěn)態(tài)誤差系數(shù)
3.5.4 干擾作用下的穩(wěn)態(tài)誤差
3.6 Routh—Hurwitz穩(wěn)定判據(jù)
3.6.1 Hurwiz穩(wěn)定性判據(jù)
3.6.2 Routh判據(jù)
3.7 MATLAB環(huán)境下時域響應分析
本章小結
思考題與習題
第4章 控制系統(tǒng)的頻域分析
4.1 頻率特性的基本概念
4.1.1 頻率特性概述
4.1.2 頻率特性的求取方法
4.1.3 頻率特性的表示法
4.2 典型環(huán)節(jié)的頻率特性
4.2.1 比例環(huán)節(jié)
4.2.2 積分環(huán)節(jié)
4.2.3 慣性環(huán)節(jié)
4.2.4 振蕩環(huán)節(jié)
4.2.5 微分環(huán)節(jié)
4.2.6 延時環(huán)節(jié)
4.2.7 最小相位系統(tǒng)與非最小相位系統(tǒng)
4.3 控制系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性
4.3.1 系統(tǒng)開環(huán)幅相頻率特性
4.3.2 系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)頻率特性
4.4 控制系統(tǒng)的頻域穩(wěn)定性分析
4.4.1 系統(tǒng)開環(huán)頻率特性與閉環(huán)特征式的關系
4.4.2 幅角變化與系統(tǒng)穩(wěn)定性的關系
4.4.3 Nyquist穩(wěn)定判據(jù)
4.4.4 應用Bode圖判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
4.5 開環(huán)頻率特性分析
4.5.1 開環(huán)頻域性能指標
4.5.2 開環(huán)頻率特性與時域指標的關系
4.5.3 中頻段特性與開環(huán)頻率特性間的關系
4.6 閉環(huán)頻率特性分析
4.6.1 閉環(huán)頻率特性
4.6.2 閉環(huán)頻域指標
4.6.3 閉環(huán)頻域性能指標與時域指標
本章小結
思考題與習題
第5章 控制系統(tǒng)的根軌跡
5.1 根軌跡與控制系統(tǒng)特性
5.2 繪制根軌跡的基本法則
5.3 用根軌跡分析控制系統(tǒng)的性能
5.4 利用MATLAB繪制系統(tǒng)根軌跡
本章小結
思考題與習題
第6章 控制系統(tǒng)的綜合與校正
6.1 控制系統(tǒng)校正的基本概念
6.1.1 控制系統(tǒng)校正與校正裝置
6.1.2 控制系統(tǒng)的性能指標
6.1.3 校正方式
6.2 校正裝置及其特性
6.2.1 超前校正裝置
6.2.2 滯后校正裝置
6.2.3 滯后一超前校正裝置
6.3 串聯(lián)校正
6.3.1 相位超前校正
6.3.2 相位滯后校正
6.3.3 串聯(lián)滯后一超前校正
6.4 并聯(lián)校正
6.4.1 反饋校正
6.4.2 前饋校正
6.5 MATLAB在系統(tǒng)校正中的基本應用
本章小結
思考題與習題
第7章 計算機控制系統(tǒng)初步
7.1 計算機控制系統(tǒng)概述
7.1.1 計算機控制系統(tǒng)的基本概念
7.1.2 計算機控制系統(tǒng)的組成
7.1.3 計算機控制系統(tǒng)的分類
7.1.4 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展概況
7.1.5 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
7.2 信號的采樣與復原
7.2.1 計算機控制系統(tǒng)的信號形式
7.2.2 采樣定理
7.2.3 信號的復原
7.3 z變換及其逆變換
7.3.1 z變換的定義
7.3.2 z變換的性質
7.3.3 z逆變換
7.4 計算機控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
7.4.1 線性差分方程
7.4.2 脈沖傳遞函數(shù)
7.5 計算機控制系統(tǒng)的控制算法
7.5.1 數(shù)字PID控制算法
7.5.2 數(shù)字PID控制器的改進
7.5.3 數(shù)字PID調節(jié)器參數(shù)整定
本章小結
思考題與習題
附錄A 拉普拉斯變換
附錄B 常用函數(shù)的拉普拉斯變換和z變換表
附錄C 常用控制工程術語漢英對照表
思考題與習題參考答案
參考文獻