机械控制工程基础PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

机械控制工程基础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1章 绪论1

1.1 控制工程概述1

1.1.1 控制系统的基本概念1

1.1.2 控制理论的发展简史2

1.2 控制系统的工作原理及组成3

1.2.1 机械控制系统实例3

1.2.2 控制系统组成5

1.3 控制系统的分类6

1.3.1 按反馈情况分类6

1.3.2 按输入信号变化规律分类7

1.3.3 按系统的数学描述分类7

1.3.4 按系统内部的信号特征分类8

1.4 控制系统的基本要求8

1.5 本课程的性质、任务及学习方法10

1.5.1 课程性质10

1.5.2 课程任务10

1.5.3 学习方法11

本章小结11

习题11

第2章 控制系统的数学模型13

2.1 控制系统的微分方程13

2.1.1 概述13

2.1.2 控制系统微分方程的建立15

2.1.3 非线性系统的线性化17

2.2 传递函数20

2.2.1 传递函数的定义20

2.2.2 传递函数的特点20

2.2.3 传递函数的求法21

2.2.4 典型环节的传递函数22

2.2.5 控制系统的传递函数29

2.3 系统传递函数的方框图及其简化30

2.3.1 方框图的基本概念30

2.3.2 绘制方框图的步骤及方框图的特点31

2.3.3 方框图的连接方式33

2.3.4 方框图的简化34

2.4 控制系统信号流图和梅逊公式37

2.4.1 信号流图37

2.4.2 梅逊公式39

2.5 典型物理系统的微分方程和传递函数41

2.5.1 机械系统41

2.5.2 电气系统44

2.5.3 液压系统46

本章小结47

习题48

第3章 控制系统的时域分析51

3.1 时间响应以及典型输入信号51

3.1.1 基本概念51

3.1.2 时间响应的组成52

3.1.3 典型输入信号52

3.2 一阶系统的时域分析54

3.2.1 一阶系统的数学模型54

3.2.2 一阶系统的单位阶跃响应55

3.2.3 一阶系统的单位斜坡响应56

3.2.4 一阶系统的单位脉冲响应57

3.2.5 响应之间的关系57

3.3 二阶系统的时域分析57

3.3.1 二阶系统的数学模型58

3.3.2 二阶系统的单位阶跃响应59

3.3.3 二阶系统的单位脉冲响应62

3.4 瞬态响应的性能指标及计算示例63

3.4.1 瞬态响应的性能指标63

3.4.2 二阶系统计算示例65

3.5 控制系统稳态误差分析69

3.5.1 基本概念69

3.5.2 稳态误差的计算71

3.5.3 输入信号作用下的稳态误差与系统的关系72

3.5.4 干扰引起的稳态误差和系统的总误差74

3.5.5 提高系统稳态精度的措施76

本章小结76

习题77

第4章 控制系统的频域分析80

4.1 频率特性的基本概述80

4.1.1 频率响应80

4.1.2 频率特性81

4.1.3 频率特性的求取方法83

4.1.4 频率特性的物理意义和数学本质83

4.2 频率特性的极坐标图84

4.2.1 引言84

4.2.2 典型环节的极坐标图85

4.2.3 开环系统的极坐标图的绘制90

4.3 频率特性的对数坐标图94

4.3.1 引言94

4.3.2 典型环节的对数坐标图96

4.3.3 绘制Bode图的一般步骤101

4.3.4 由对数坐标图确定系统的传递函数102

4.4 频域性能指标与时域性能指标之间的关系106

4.4.1 闭环频率特性及其性能指标106

4.4.2 二阶系统时域响应与频域响应的关系107

4.4.3 一般系统时域响应与频域响应之间的关系108

4.5 最小相位系统110

4.5.1 最小相位系统的定义110

4.5.2 最小相位系统的特点110

4.6 频率实验法估计系统的数学模型111

4.6.1 频率实验法一般步骤111

4.6.2 频率实验法应用举例112

本章小结113

习题114

第5章 控制系统的稳定性分析116

5.1 控制系统稳定的条件116

5.1.1 稳定性的基本概念116

5.1.2 系统稳定的条件116

5.2 代数稳定判据117

5.2.1 胡尔维茨（Hurwitz）稳定判据118

5.2.2 劳斯（Routh）判据119

5.3 频域稳定判据123

5.3.1 奈奎斯特（Nyquist）稳定判据123

5.3.2 对数稳定判据126

5.4 系统的相对稳定性129

5.4.1 相位裕量129

5.4.2 幅值裕量130

5.5 根轨迹简介131

5.5.1 根轨迹132

5.5.2 根轨迹作图法则132

5.5.3 计算机直接求根作根轨迹134

本章小结135

习题135

第6章 控制系统的综合与校正138

6.1 系统校正的基本概念138

6.1.1 系统的性能指标138

6.1.2 校正的概念139

6.1.3 校正的分类140

6.2 校正方法和校正装置的设计141

6.2.1 超前校正142

6.2.2 滞后校正147

6.2.3 滞后-超前校正150

6.2.4 PID调节器152

6.2.5 反馈校正157

本章小结159

习题159

附录A 拉普拉斯变换162

A.1 基础知识162

A.1.1 复数、复变量和复变函数162

A.1.2 复数的表示方法162

A.1.3 复变函数的概念163

A.1.4 两个重要定理163

A.1.5 映射定理164

A.2 拉普拉斯变换的数学基础165

A.2.1 拉普拉斯变换的概念165

A.2.2 典型函数的拉普拉斯变换166

A.3 拉普拉斯变换定理169

A.3.1 实微分定理169

A.3.2 终值定理169

A.3.3 初值定理170

A.3.4 实积分定理170

A.3.5 复微分定理170

A.3.6 延时定理171

A.3.7 位移定理171

A.3.8 卷积定理171

A.4 拉普拉斯反变换172

A.4.1 概述172

A.4.2 部分分式展开173

A.4.3 含有多重极点的F（s）的部分分式展开174

附录B 常用时间函数拉普拉斯变换176

参考文献177