目录Preface前言Chapter1Introduction to Electromechanical Control Engineering机电控制工程概论111Introduction概述2/312Structures of Control Systems控制系统的结构4/3121Openloop control systems开环控制系统4/3122Closedloop control systems闭环控制系统4/5123The composition of feedback control systems反馈控制系统的组成8/913The Classification of Control Systems控制系统的分类10/11131The classification in terms of the characteristics of input signals按输入信号的特征分类10/11132The classification in terms of realization ways of controllers按控制器的实现方式分类12/13133The classification in terms of error按误差分类12/1314Basic Requirements of Control Systems控制系统的基本要求14/13141Stability稳定性14/13142Rapidity快速性14/15143Accuracy准确性16/15Chapter2Mathematical Models of Control Systems控制系统的数学模型1821Differential Equations of Control Systems控制系统的微分方程20/21211Linear systems and nonlinear systems线性系统与非线性系统20/21212The establishment of differential equations微分方程的建立24/25213Solution of differential equations微分方程的求解28/2922The Laplace Transform拉普拉斯变换30/31221Definition of the Laplace transform拉普拉斯变换的定义30/31222Laplace transforms of typical functions典型函数的拉普拉斯变换30/31223Fundamental theorems of the Laplace transform拉普拉斯变换的基本定理32/33224The inverse Laplace transform拉普拉斯反变换38/3923The Transfer Function of Control Systems控制系统的传递函数42/45231Definition of the transfer function传递函数的定义44/45232Characteristics of the transfer function传递函数的特点44/45233Forms of the transfer function传递函数的形式46/4724Transfer Functions of Typical Elements典型环节的传递函数48/47241Proportion element比例环节48/49242Differential element微分环节48/49243Integral element积分环节52/55244Inertial element惯性环节54/55245Firstorder differential element一阶微分环节56/57246Secondorder oscillation element二阶振荡环节56/57247Secondorder differential element二阶微分环节58/61248Delay element延时环节60/6125Function Block Diagrams of Control Systems控制系统的框图模型60/63251Basic connection modes of control systems控制系统的基本连接方式62/63252The closedloop control system under disturbances扰动作用下的闭环控制系统66/67253The drawing of block diagrams框图的绘制68/69254The simplification of block diagrams框图的简化70/6926Mathematical Models of Typical Control Systems典型控制系统的数学模型74/75261Mechanical systems机械系统74/77262Electrical systems电气系统80/81Chapter3TimeDomain Analysis of Control Systems控制系统的时域分析8531Transient Response of Control Systems控制系统的瞬态响应86/87311Typical input signals典型输入信号86/87312Time response时间响应92/93313Timedomain performance indicators of control systems控制系统的时域性能指标94/9532Mathematical Models and Time Response of FirstOrder Systems一阶系统的数学模型和时间响应98/97321Mathematical models of firstorder systems一阶系统的数学模型98/97322Time response of firstorder systems一阶系统的时间响应98/9933Mathematical Models and Time Response of SecondOrder Systems二阶系统的数学模型和时间响应106/107331Mathematical models of secondorder systems二阶系统的数学模型108/107332Time response of secondorder systems二阶系统的时间响应110/111333Timedomain performance indicators of secondorder systems二阶系统的时域性能指标116/11934Time Response and Performance Analysis of HigherOrder Systems高阶系统的时间响应与性能分析126/127341Time response of higherorder systems高阶系统的时间响应126/127342Performance analysis of higherorder systems高阶系统的性能分析130/131Chapter4Frequency Characteristic Analysis of Control Systems控制系统的频率特性分析13841Basic Concepts of Frequency Characteristics频率特性的基本概念140/141411Frequency response频率响应140/141412Frequency characteristics and
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目前,我国教育已进入全面深化改革的新阶段,提高高等教育的国际竞争力,推动世界一流大学建设,是当前工程教育改革的趋势所在。借鉴国外先进的工科教学理念,兼顾国内优秀的教学模式、思想和体系,开展双语教学示范课程建设是提升我国高等教育质量的重要举措之一。控制工程基础是机械工程类学生一门重要的专业基础课,开设该课程的高等院校基本采用中文授课的教学形式。随着教育部“高等学校本科教学改革与教学质量工程”的深入开展,双语教学示范课程建设工程逐步在一些高校进行了试点,并取得了良好的效果。鉴于此,编者在总结了近年来的教学实践和教学改革经验,参考了国内、外同类教材和相关著作的基础上,以学生能力提高为导向,以加强学习者的控制工程基础为目的,编写本书。本书主要介绍经典控制理论中系统分析与综合的基本方法。本书共七章,包括机电控制工程概论、控制系统的数学模型、控制系统的时域分析、控制系统的频率特性分析、控制系统的性能分析、控制系统的综合校正、基于MATLAB的控制系统分析与校正。本书在阐述上力求内容精简、浅显易懂,既考虑了经典控制理论体系的系统性和完整性,又尽量做到重点突出、理论联系实际,逐步培养学生解决复杂工程问题的能力。本书主要面向机械类本科生教学,也可供工程技术人员参考。对于专科生和少学时专业,使用本书时可适当调整学时数。读者通过对本书的学习,不仅能掌握经典控制理论的基本分析和综合方法,而且能应用MATLAB软件分析和设计工程控制系统。本书由扬州大学机械工程学院戴敏、曾励任主编,参与编写的还有张帆、竺志大和王礼星。全书由西班牙瓦伦西亚科技大学(Universidad Politécnica de Valencia)米格尔·萨利多(Miguel A. Salido)教授和阿德里安娜·吉雷(Adriana Giret)教授审核。编者对两位教授所给予的大力支持和提出的宝贵建议深表感谢。本书在编写过程中得到了扬州大学出版基金的资助,并参考了许多同类教材和相关著作,在此对有关人员表示深深的谢意。限于编者的水平,书中错误和疏漏之处在所难免,恳请广大读者批评指正。