高等学校应用型本科“十三五”规划教材 机械工程控制基础PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

高等学校应用型本科“十三五”规划教材 机械工程控制基础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

第一章 绪论1

1.1 引言1

1.1.1 自动控制理论的形成与发展1

1.1.2 机械工程控制论的研究对象与任务2

1.2 机械工程控制系统的工作原理和基本组成2

1.2.1 反馈与反馈控制2

1.2.2 机械工程自动控制系统的基本原理3

1.2.3 机械工程自动控制系统的基本组成5

1.3 自动控制系统的分类6

1.4 自动控制系统的基本要求8

1.5 本课程的特点和学习方法8

习题9

第二章 控制系统的数学模型10

2.1 系统的微分方程10

2.1.1 系统微分方程的建立10

2.1.2 非线性数学模型的线性化13

2.2 拉普拉斯变换与反变换14

2.2.1 拉普拉斯变换的定义14

2.2.2 拉普拉斯变换的基本性质15

2.2.3 拉普拉斯反变换17

2.3 系统的传递函数18

2.3.1 传递函数的定义与基本特点18

2.3.2 典型环节的传递函数19

2.4 控制系统的方框图及其等效变换24

2.4.1 系统方框图的组成24

2.4.2 系统方框图的绘制25

2.4.3 系统方框图的等效变换26

2.5 信号流图与梅逊公式29

2.5.1 信号流图的概念29

2.5.2 梅逊公式29

习题30

第三章 线性系统的时域分析33

3.1 概述33

3.1.1 时域分析法33

3.1.2 时间响应33

3.1.3 典型输入信号34

3.2 时间响应及其组成35

3.3 一阶系统的时间响应37

3.3.1 一阶系统的单位阶跃响应38

3.3.2 一阶系统的单位斜坡响应39

3.3.3 一阶系统的单位脉冲响应39

3.4 二阶系统的时间响应40

3.4.1 二阶系统的数学模型41

3.4.2 二阶系统的单位阶跃响应42

3.5 二阶系统的性能指标分析46

3.5.1 瞬态响应指标分析46

3.5.2 二阶系统时域指标与频域指标的关系53

3.6 利用Matlab分析控制系统的特点及性能54

习题55

第四章 线性系统的频域分析57

4.1 概述57

4.1.1 频率响应和频率特性57

4.1.2 频率特性的求法59

4.1.3 频率特性的性质61

4.1.4 频率特性的表示法61

4.2 频率特性的极坐标图62

4.2.1 典型环节的极坐标图62

4.2.2 Nyquist图的一般绘制方法68

4.3 频率特性的伯德图（Bode图）71

4.3.1 概述71

4.3.2 典型环节的Bode图72

4.3.3 Bode图的绘制方法78

4.4 频率特性的实验测定法81

4.4.1 频率特性的实验分析方法81

4.4.2 由Bode图确定（估算）系统的频率特性81

4.5 最小和非最小相位系统83

4.6 利用Matlab绘制频率特性图84

4.6.1 Nyquist图的一般描述85

4.6.2 Bode图的一般描述85

习题86

第五章 线性系统的稳定性分析88

5.1 控制系统稳定性的基本概念88

5.1.1 稳定性的定义88

5.1.2 判别线性系统稳定性的充要条件88

5.1.3 稳定性的一些提法90

5.2 劳斯（Routh）稳定判据90

5.2.1 劳斯稳定判据的必要条件91

5.2.2 劳斯稳定判据的充要条件92

5.2.3 劳斯稳定判据的特殊情况93

5.2.4 劳斯稳定判据的应用94

5.3 奈奎斯特（Nyquist）稳定判据95

5.3.1 函数F（s）与开环、闭环的传递函数零点和极点的关系96

5.3.2 幅角原理97

5.3.3 奈奎斯特稳定判据97

5.3.4 奈奎斯特稳定判据应用举例99

5.3.5 奈奎斯特稳定判据的几点说明101

5.4 对数判据（Bode判据）102

5.5 控制系统的相对稳定性105

5.5.1 相位裕量106

5.5.2 幅值裕量107

5.5.3 关于相位裕量和幅值裕量的说明107

5.5.4 影响系统稳定性的主要因素107

5.6 利用Matlab分析系统稳定性110

5.6.1 代数法判别系统稳定性110

5.6.2 奈奎斯特图法判断系统稳定性110

5.6.3 伯德图法判断系统稳定性111

习题112

第六章 线性系统的校正方法114

6.1 系统的设计与校正问题114

6.1.1 性能指标114

6.1.2 系统的校正方式116

6.1.3 基本控制规律117

6.2 常用校正装置及其特性122

6.2.1 无源校正装置（阻容元件）122

6.2.2 有源校正装置127

6.3 串联校正127

6.3.1 串联超前校正128

6.3.2 串联滞后校正129

6.3.3 串联滞后-超前校正131

6.4 反馈校正132

习题133

第七章 直线一级倒立摆控制系统分析135

7.1 倒立摆控制系统135

7.1.1 倒立摆控制系统简介135

7.1.2 牛顿力学方法的推导136

7.1.3 倒立摆系统模型138

7.2 直线一级倒立摆频率响应仿真138

7.3 直线一级倒立摆PID控制实验140

7.3.1 PID控制分析140

7.3.2 直线一级倒立摆Simulink仿真141

7.3.3 PID控制参数设定及仿真146

习题149

参考文献150