機(jī)械控制工程基礎(chǔ)/普通高等教育機(jī)械類專業(yè)“十三五”規(guī)劃教材
定 價(jià):39 元
叢書名:普通高等教育機(jī)械類專業(yè)“十三五”規(guī)劃教材
- 作者:王朝暉 著
- 出版時(shí)間:2018/8/1
- ISBN:9787569307009
- 出 版 社:西安交通大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TH-39
- 頁(yè)碼:212
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)/普通高等教育機(jī)械類專業(yè)“十三五”規(guī)劃教材》介紹經(jīng)典控制理論應(yīng)用于機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的基本原理和方法。內(nèi)容包括機(jī)械控制系統(tǒng)的基本概念;典型機(jī)電系統(tǒng)在時(shí)域和頻域中的數(shù)學(xué)模型;系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)性能指標(biāo)分析;系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析;系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的概念與計(jì)算方法;根軌跡曲線的概念;應(yīng)用根軌跡法PID補(bǔ)償校正系統(tǒng);系統(tǒng)頻率響應(yīng)分析技術(shù)等。《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)/普通高等教育機(jī)械類專業(yè)“十三五”規(guī)劃教材》在引入數(shù)學(xué)理論時(shí)輔以大量的計(jì)算實(shí)例講解,學(xué)生在學(xué)完課程內(nèi)容后可以按圖索驥快速上手解決實(shí)際問(wèn)題。
《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)/普通高等教育機(jī)械類專業(yè)“十三五”規(guī)劃教材》可作為高等院校機(jī)械類、儀器儀表類等專業(yè)的本科生研究生專業(yè)課程教材使用,也可供相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員在解決實(shí)際工程問(wèn)題時(shí)參考查閱。
自動(dòng)控制理論伴隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)中不可或缺的基本理論。面向機(jī)械工程應(yīng)用的自動(dòng)控制理論有其自身的特點(diǎn),相關(guān)的概念和應(yīng)用技術(shù)方法,一般統(tǒng)稱為“機(jī)械控制工程”或“機(jī)械工程控制理論‘’。1970年末這門課程被引入到機(jī)械類本科生專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中,作為一門技術(shù)基礎(chǔ)課得到了越來(lái)越多的重視,經(jīng)過(guò)幾十年的課程建設(shè),現(xiàn)在已經(jīng)成為很多工科院校機(jī)械類本科生和研究生的必修課。
西安交通大學(xué)是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)設(shè)這門課程的高校。當(dāng)年陽(yáng)含和教授(1920-1988)在學(xué)習(xí)了錢學(xué)森先生的《工程控制論》后,認(rèn)為工程控制論的知識(shí)內(nèi)容對(duì)機(jī)械類學(xué)生非常重要,高校應(yīng)該開(kāi)設(shè)這門課。1978年起他在西安,武漢和北京為國(guó)內(nèi)部分高校的研究生和青年教師開(kāi)設(shè)”機(jī)械控制工程“講座。后來(lái)幾位青年教師將聽(tīng)課筆記整理成講義,進(jìn)而修訂編寫成為教材并出版。機(jī)械控制工程的相關(guān)理論非常豐富,一直是西安交大機(jī)械電子工程學(xué)科的教學(xué)科研重點(diǎn)研究方向。課程內(nèi)容曾經(jīng)被劃分為機(jī)械控制工程基礎(chǔ)工,Ⅱ,Ⅲ三部分。第工部分就是本教材重點(diǎn)講授的經(jīng)典控制理論內(nèi)容,面向本科生開(kāi)設(shè);第Ⅱ部分內(nèi)容重點(diǎn)是現(xiàn)代控制理論;第Ⅲ部分是最新的智能控制理論。后兩部分內(nèi)容主要面向研究生講授。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,自動(dòng)控制原理的應(yīng)用技術(shù)也發(fā)生了很大的變化。例如在用經(jīng)典控制理論分析設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí),頻率響應(yīng)法在過(guò)去一直是主流方法,因?yàn)檫@種方法具有手工快捷制圖的優(yōu)勢(shì)。隨著現(xiàn)當(dāng)代信息產(chǎn)業(yè)革命的興起,電子計(jì)算機(jī)的性能得以大幅提高,F(xiàn)在借助計(jì)算機(jī)程序很容易畫出閉環(huán)控制系統(tǒng)的根軌跡曲線。利用根軌跡法和計(jì)算機(jī)仿真來(lái)分析設(shè)計(jì)閉環(huán)控制系統(tǒng)參數(shù),其直觀方便快捷的優(yōu)勢(shì)就顯現(xiàn)出來(lái)了。作為高等院校工科專業(yè)開(kāi)設(shè)的技術(shù)基礎(chǔ)專業(yè)課程,教學(xué)內(nèi)容必須要與當(dāng)代科技發(fā)展水平相適應(yīng)。這也是重新編寫出版本教材的初衷。
本書綜合了國(guó)內(nèi)外相關(guān)教材和專著編寫而成。主要內(nèi)容包含經(jīng)典控制理論的基本原理以及在機(jī)械系統(tǒng)中的應(yīng)用方法:機(jī)械控制系統(tǒng)的基本概念;典型機(jī)電系統(tǒng)在時(shí)域和頻域中的數(shù)學(xué)模型;系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)性能指標(biāo)分析;系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析;系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的概念與計(jì)算方法;根軌跡曲線的概念;應(yīng)用根軌跡法PID補(bǔ)償校正系統(tǒng);系統(tǒng)頻率響應(yīng)分析技術(shù)等。本書內(nèi)容安排上注重學(xué)以致用,在引入數(shù)學(xué)理論的同時(shí),給出了大量的計(jì)算實(shí)例講解。這樣本書讀者在面對(duì)實(shí)際工程問(wèn)題時(shí),可以按圖索驥快速找出相應(yīng)的解決方案。
在本書編寫過(guò)程中,得到了教研室李小虎,董霞,要義勇等老師的指點(diǎn)。研究生王敬,程嘯鵬,任凱,藺旋,劉碉,李園等幫助完成了部分算例和課后練習(xí)題的收集整理工作,在此一并表示感謝。個(gè)人能力所限,書中難免有錯(cuò)訛疏漏。藉此就教于方家,歡迎批評(píng)指正。
第1章 緒論
1.1 自動(dòng)控制理論簡(jiǎn)述
1.2 機(jī)械控制工程
1.3 機(jī)械控制系統(tǒng)基本概念與定義
1.4 課程性質(zhì)與學(xué)習(xí)要求
復(fù)習(xí)思考題
第2章 數(shù)學(xué)建模
2.1 簡(jiǎn)述
2.2 Laplace積分變換
2.3 線性時(shí)不變系統(tǒng)
2.4 傳遞函數(shù)
2.5 典型機(jī)電系統(tǒng)建模
2.6 系統(tǒng)方框圖
課后練習(xí)題
第3章 時(shí)域分析
3.1 時(shí)間響應(yīng)與系統(tǒng)極點(diǎn)和零點(diǎn)
3.2 一階系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)
3.3 二階系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)
3.4 二階系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)性能指標(biāo)
3.5 高階系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)
課后練習(xí)題
第4章 系統(tǒng)的穩(wěn)定性
4.1 系統(tǒng)穩(wěn)定性概念
4.2 Routh穩(wěn)定性判據(jù)
4.3 Hurwitz穩(wěn)定性判據(jù)
課后練習(xí)題
第5章 穩(wěn)態(tài)誤差
課后練習(xí)題
第6章 根軌跡曲線
6.1 根軌跡法基本原理
6.2 根軌跡曲線
6.3 系統(tǒng)根軌跡曲線應(yīng)用
課后練習(xí)題
第7章 根軌跡法PID補(bǔ)償校正系統(tǒng)
7.1 根軌跡法補(bǔ)償校正系統(tǒng)原理
7.2 串聯(lián)補(bǔ)償改善系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差
7.3 串聯(lián)補(bǔ)償改善系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)
7.4 串聯(lián)補(bǔ)償改善系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差和瞬態(tài)響應(yīng)
7.5 反饋補(bǔ)償
課后練習(xí)題
第8章 頻率響應(yīng)分析技術(shù)
8.1 系統(tǒng)頻率響應(yīng)的概念
8.2 Bode曲線
8.3 Nyquist曲線與系統(tǒng)穩(wěn)定性判據(jù)
8.4 系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性
8.5 閉環(huán)系統(tǒng)頻率響應(yīng)性能指標(biāo)
8.6 通過(guò)系統(tǒng)頻率響應(yīng)實(shí)驗(yàn)曲線估算系統(tǒng)傳遞函數(shù)
課后練習(xí)題
附錄 Laplace積分變換