机械工程控制基础2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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1章 绪论1

1.1 控制技术发展综述1

1.2 自动控制的基本原理及系统构成3

1.2.1 开环控制系统5

1.2.2 闭环控制系统6

1.3 控制系统的分类7

1.4 对控制系统的基本要求8

习题9

第2章 控制系统的数学模型11

2.1 拉普拉斯变换11

2.1.1 拉普拉斯变换及逆变换11

2.1.2 常用函数的拉普拉斯变换12

2.1.3 拉普拉斯变换的主要定理13

2.1.4 拉普拉斯变换的应用16

2.2 传递函数19

2.2.1 传递函数的定义19

2.2.2 典型环节的传递函数20

2.3 传递函数的方块图表示及运算23

2.3.1 方块图的定义及组成23

2.3.2 闭环控制系统的方块图24

2.3.3 系统方块图的绘制27

2.3.4 方块图的等效变换及运算法则28

2.4 信号流图及梅逊公式30

2.4.1 信号流图的概念及术语31

2.4.2 信号流图的性质及化简32

2.4.3 梅逊公式33

2.5 系统数学模型的MATLAB表示34

2.5.1 连续系统数学模型的MATLAB表示35

2.5.2 基于Simulink的系统建模37

习题40

第3章 控制系统的时域分析44

3.1 典型输入信号44

3.2 一阶系统的时间响应46

3.2.1 一阶系统的数学模型46

3.2.2 一阶系统的单位阶跃响应46

3.2.3 一阶系统的单位脉冲响应47

3.2.4 线性定常系统的重要特性48

3.3 二阶系统的时间响应49

3.3.1 二阶系统的数学模型49

3.3.2 二阶系统的单位阶跃响应51

3.3.3 二阶系统的瞬态响应指标53

3.4 控制系统的误差分析57

3.4.1 控制系统的分类57

3.4.2 误差与偏差58

3.4.3 偏差传递函数58

3.4.4 稳态偏差的计算59

3.4.5 干扰作用下的稳态偏差61

3.4.6 动态误差62

3.5 控制系统的稳定性分析64

3.5.1 稳定性的基本概念64

3.5.2 系统稳定的条件65

3.5.3 劳斯（Routh）稳定判据67

3.6 基于MATLAB的时域分析70

3.6.1 线性系统的MATLAB表示70

3.6.2 时域分析中MATLAB相关函数及应用70

3.6.3 MATLAB在稳定性分析中的应用72

习题73

第4章 根轨迹法77

4.1 根轨迹的基本概念77

4.2 根轨迹的幅值条件和相角条件78

4.3 绘制根轨迹的基本规则79

4.4 参数根轨迹86

4.5 控制系统的根轨迹分析87

4.6 利用MATLAB绘制根轨迹图90

习题92

第5章 系统的频率特性分析95

5.1 频率特性95

5.1.1 频率特性的概念95

5.1.2 频率特性的图示方法98

5.2 典型环节的频率特性100

5.2.1 比例环节100

5.2.2 积分环节101

5.2.3 微分环节102

5.2.4 惯性环节103

5.2.5 一阶微分环节106

5.2.6 振荡环节107

5.2.7 二阶微分环节110

5.2.8 延迟环节112

5.3 系统的开环频率特性112

5.3.1 开环幅相曲线的绘制113

5.3.2 开环对数频率特性曲线的绘制116

5.3.3 最小相位系统与非最小相位系统119

5.4 频域稳定判据与稳定裕量122

5.4.1 奈氏判据的数学原理122

5.4.2 奈奎斯特稳定判据125

5.4.3 稳定裕量128

5.5 闭环频率特性的性能指标134

5.5.1 闭环频率特性图134

5.5.2 闭环频率特性的特征量135

5.5.3 闭环频域指标与时域指标的关系136

5.6 利用MATLAB分析频率特性139

5.6.1 用MATLAB绘制奈奎斯特图140

5.6.2 用MATLAB绘制伯德图142

5.6.3 用MATLAB求稳定裕量145

习题146

第6章 系统的性能指标与校正设计150

6.1 系统的性能指标150

6.1.1 概述150

6.1.2 综合性能指标152

6.2 系统的校正154

6.2.1 校正的概念154

6.2.2 校正的方式155

6.3 串联校正设计156

6.3.1 相位超前校正156

6.3.2 相位滞后校正161

6.3.3 相位滞后-超前校正164

6.4 PID校正设计166

6.4.1 P控制器166

6.4.2 PD控制器167

6.4.3 PI控制器169

6.4.4 PID控制器172

6.4.5 常用无源校正网络与有源校正网络175

6.5 反馈校正设计178

6.5.1 反馈校正的原理178

6.5 2 反馈校正的功能178

6.5.3 反馈校正装置的设计178

6.6 顺馈校正设计181

6.7 利用MATLAB校正系统183

习题187

第7章 非线性系统189

7.1 概述189

7.1.1 典型非线性特性189

7.1.2 非线性控制系统的特性192

7.1.3 非线性系统的分析方法193

7.2 非线性系统的描述函数分析法194

7.2.1 描述函数的概念194

7.2.2 典型非线性特性的描述函数196

7.2.3 用描述函数分析非线性系统201

7.3 非线性系统的相平面分析207

7.3.1 相平面法的概念207

7.3.2 相轨迹的性质208

7.3.3 相平面图的绘制方法209

7.3.4 奇点和奇线211

7.3.5 两个非线性系统的相平面分析216

习题223

第8章 系统辨识226

8.1 概述226

8.1.1 系统辨识的定义226

8.1.2 系统辨识的基本内容227

8.1.3 系统辨识的研究目的228

8.2 线性静态模型的最小二乘参数估计229

8.2.1 最小二乘法的基本原理和算法230

8.2.2 最小二乘法的性质233

8.3 线性动态模型的最小二乘参数估计236

习题237

附录Ⅰ 拉普拉斯变换表239

附录Ⅱ 拉普拉斯变换的主要性质241

参考文献242