控制工程基礎與應用

第1章 緒論
1．1 機械工程控制概述
1．1．1 控制理論與機械工程控制
1．1．2 機械工程控制論的研究對象與任務
1．2 控制的分類及組成
1．2．1 控制的幾種分類
1．2．2 控制的基本組成
1．3 控制的基本要求
1．4 控制工程的發(fā)展與應用
1．4．1 自動控制的發(fā)展階段
1．4．2 控制理論在機械制造發(fā)展中的應用
1．5 本書的結構體系
本章小結
習題
第2章 控制的數(shù)學模型
2．1 的數(shù)學模型
2．1．1 的數(shù)學模型及分類
2．1．2 列寫數(shù)學模型的一般方法
2．2 的微分方程
2．2．1 列寫微分方程的一般步驟
2．2．2 典型的微分方程
2．3 的傳遞函數(shù)
2．3．1 傳遞函數(shù)的基本概念
2．3．2 的特征方程、零點和極點及復域特征
2．3．3 典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)
2．3．4 傳遞函數(shù)的幾個問題
2．4 的傳遞函數(shù)方框圖
2．4．1 控制數(shù)學模型圖形化的優(yōu)點
2．4．2 方框圖的結構要素及建立
2．4．3 傳遞函數(shù)方框圖的等效變換
2．4．4 復雜傳遞函數(shù)方框圖化簡與直接列寫
2．4．5 輸入和干擾同時作用下的傳遞函數(shù)
2．5 MATLAB/Simulink在控制工程中的應用
2．5．1 MATLAB/Simulink軟件簡介
2．5．2 MATLAB工具箱及操作
2．5．3 Simulink模塊庫及建模
2．5．4 數(shù)學模型的MATLAB/Simulink實現(xiàn)
本章小結
習題
第3章 控制的時域分析法
3．1 響應的構成和動態(tài)特性的時域特征
3．1．1 時間響應及組成
3．1．2 典型輸入信號
3．2 控制時域動態(tài)性能分析
3．2．1 控制時域分析的基本方法及步驟
3．2．2 一階的時間響應
3．2．3 二階的時間響應
3．2．4 控制的時域性能指標及計算
3．2．5 高階的時域分析
3．3 控制穩(wěn)定性時域分析
3．3．1 穩(wěn)定性的概念
3．3．2 線性穩(wěn)定性的充分必要條件
3．3．3 勞斯（Routh穩(wěn)定性判據(jù)
3．4 控制誤差時域分析及計算
3．4．1 的誤差與偏差
3．4．2 的穩(wěn)態(tài)誤差與穩(wěn)態(tài)偏差
3．4．3 的型次與偏差系數(shù)
3．4．4 擾動作用下的穩(wěn)態(tài)誤差
3．4．5 提高穩(wěn)態(tài)精度的措施
3．5 基于MATLAB/Simulink的時間響應分析
本章小結
習題
第4章 控制的頻域分析法
4．1 概述
4．1．1 頻率特性的基本概念
4．1．2 頻率特性的獲取及特點
4．1．3 對數(shù)頻率特性
4．2 典型環(huán)節(jié)及一般的頻率特性
4．3 頻率特性的性能指標
4．4 Nyquist和Bode穩(wěn)定判據(jù)
4．4．1 輻角原理
4．4．2 Nyquist穩(wěn)定判據(jù)
4．4．3 原點為開環(huán)極點時的Nyquist判據(jù)
4．4．4 根據(jù)Bode圖判斷的穩(wěn)定性
4．5 控制的相對穩(wěn)定性
4．6 基于MATLAB/Simulink的頻域分析
本章小結
習題
第5章 控制校正與工程設計
5．1 控制的設計與校正概述
5．1．1 校正的概念
5．1．2 校正的方式
5．1．3 校正裝置
5．2 控制的設計指標要求
5．2．1 控制時域、頻域性能指標及誤差準則
5．2．2 頻域性能指標與時域性能指標的關系
5．2．3 設計與校正的一般原則
5．3 串聯(lián)校正
5．3．1 相位超前校正
5．3．2 相位滯后校正
5．3．3 相位滯后-超前校正
5．4 并聯(lián)校正
5．4．1 反饋校正
5．4．2 順饋校正
5．5 PID校正
5．5．1 PID控制規(guī)律
5．5．2 PID控制器類型
5．5．3 PID控制器設計
5．6 基于MATLAB/Simulink的校正
5．6．1 控制的Bode圖校正
5．6．2 控制的PID校正
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習題
第6章 離散控制
6．1 離散控制概述
6．1．1 采樣控制與數(shù)字控制
6．1．2 A/D轉換器與D/A轉換器
6．1．3 離散控制的特點
6．2 信號采樣與采樣定理
6．2．1 信號采樣
6．2．2 采樣定理
6．2．3 采樣信號的保持
6．3 離散控制的數(shù)學模型——差分方程
6．3．1 線性常系數(shù)差分方程
6．3．2 差分方程的解法
6．4 離散控制的傳遞函數(shù)
6．4．1 脈沖傳遞函數(shù)的定義與求解
6．4．2 脈沖傳遞函數(shù)的建立
6．5 離散控制分析
6．5．1 離散控制穩(wěn)定性分析
6．5．2 離散控制動態(tài)性能分析
6．5．3 離散控制穩(wěn)態(tài)性能分析
6．6 基于MATLAB/Simulink的離散分析與校正
6．6．1 連續(xù)的離散化
6．6．2 離散的單位階躍響應
6．6．3 離散的頻域響應
本章小結
習題
第7章 控制技術在工程中的應用
7．1 控制職能原理框圖到傳遞函數(shù)框圖的轉化
7．2 數(shù)控交流伺服參數(shù)整定
7．3 控制技術在工業(yè)機器人中的應用
7．3．1 工業(yè)機器人控制的特點
7．3．2 工業(yè)機器人控制的主要功能
7．3．3 工業(yè)機器人控制的組成
7．3．4 工業(yè)機器人運動控制
本章小結
附錄A 主要符號說明
附錄B 拉氏變換法
B．1 拉氏變換的定義
B．2 典型函數(shù)的拉氏變換
B．3 拉氏變換的主要定理
B．4 拉氏逆變換
附錄C Z變換與Z逆變換
C．1 Z變換的定義
C．2 Z變換求法
C．3 Z變換的基本定理
C．4 Z逆變換
參考文獻