机械工程控制基础

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第1章 绪论1.1 控制工程概述1.1.1 工程控制论的诞生及其意义1.1.2 控制工程的基本概念1.2 系统的分类1.2.1 按反馈情况分类1.2.2 按输入信号的变化规律分类1.2.3 按系统内部的信号类型分类1.2.4 按数学模型的类型分类1.3 对控制系统的基本要求1.3.1 稳定性1.3.2 快速性1.3.3 准确性1.4 控制工程的发展1.5 本课程的主要内容和学习方法1.6 习题第2章 控制系统的数学模型2.1 系统的微分方程2.1.1 列写微分方程的一般方法2.1.2 非线性微分方程的线性化2.2 拉氏变换及拉氏逆变换2.2.1 复变函数2.2.2 拉氏变换的定义和性质2.2.3 拉氏逆变换2.3 系统的传递函数2.3.1 传递函数的定义2.3.2 传递函数的基本性质2.3.3 典型环节的传递函数2.4 系统的方框图及其简化2.4.1 绘制系统方框图的一般步骤2.4.2 传递函数方框图的等效变换2.4.3 反馈控制系统的传递函数2.5 相似系统2.6 习题第3章 控制系统的时域分析3.1 时间响应及典型输入信号3.1.1 时间响应3.1.2 典型输入信号3.2 一阶系统的时域分析3.2.1 一阶系统的数学模型3.2.2 一阶系统的单位脉冲响应3.2.3 一阶系统的单位阶跃响应3.3 二阶系统的时域分析3.3.1 二阶系统的数学模型3.3.2 二阶系统的单位脉冲响应3.3.3 二阶系统的单位阶跃响应3.3.4 二阶系统响应的性能指标3.4 高阶系统的时域分析3.5 系统误差分析3.5.1 误差和稳态误差3.5.2 典型输入作用下的稳态误差3.5.3 扰动作用下的稳态误差3.6 习题第4章 控制系统的频域分析4.1 频率特性概述4.1.1 频率特性的基本概念4.1.2 频率特性的求取方法4.1.3 频率特性分析法的特点4.2 频率特性的极坐标图4.2.1 极坐标图的基本概念4.2.2 典型环节的极坐标图4.2.3 Nyquist图的一般形状4.3 频率特性的对数坐标图4.3.1 对数坐标图的基本概念4.3.2 典型环节的对数坐标图4.3.3 Bode图的一般画法4.3.4 最小相位系统和非最小相位系统4.4 频域性能指标与时域性能指标间的关系4.4.1 闭环频率特性及其性能指标4.4.2 二阶系统时域响应与频域响应的关系4.5 本章小结4.6 习题第5章 控制系统的稳定性分析5.1 稳定性的基本概念和基本条件5.1.1 稳定性的基本概念5.1.2 稳定性的基本条件5.2 稳定性判据5.2.1 劳斯-胡尔维茨5.2.2 奈奎斯特5.2.3 伯德稳定性判据5.2.4 控制系统参数对系统稳定性的影响5.3 系统的相对稳定性5.3.1 相对稳定性的概念5.3.2 幅值裕度和相位裕度5.3.3 条件稳定系统5.4 习题第6章 控制系统的校正6.1 系统校正的基本概念6.1.1 系统的时域和频域性能指标6.1.2 校正方式6.2 系统的串联校正6.3 系统的PID校正6.4 系统的并联校正6.5 习题第7章 离散控制系统和现代控制理论简介7.1 离散控制系统7.1.1 离散控制系统的基本概念7.1.2 信号的采样7.1.3 Z变换和Z反变换7.1.4 线性离散系统的数学模型和稳定性分析7.2 现代控制理论简介7.2.1 控制系统的状态空间表达式7.2.2 系统的能控性与能观性7.3 习题参考文献

作者简介

《普通高等教育"十二五"机电类规划教材•机械工程控制基础》共分7章，主要介绍经典控制理论。第1章绪论，介绍了控制系统的基本概念，以及控制理论的产生与发展；第2章控制系统的数学模型，介绍了系统的微分方程的建立，拉氏变换及拉氏反变换，系统的传递函数，系统的方框图及其简化；第3章控制系统的时域分析，重点介绍了时间响应及典型输入信号，系统的时域分析，系统误差分析；第4章控制系统的频域分析，重点介绍了系统频率特性的基本概念及分析方法，频率特性的极坐标图、对数坐标图，频域性能指标与时域性能指标间的关系；第5章控制系统的稳定性分析，重点介绍了稳定性的基本概念，稳定性判据，系统的相对稳定性；第6章控制系统的校正，介绍了系统校正的基本概念和方法；第7章离散控制系统和现代控制理论简介，简要介绍了离散控制系统和现代控制理论的概念。

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