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| 編輯推薦： |
本书以控制工程应用为背景，介绍了机械控制工程理论的概念、原理和方法，注重理论与实践相结合。
本书配有大量例题和习题，每章配有工程案例分析和MATLAB程序分析，力求帮助读者学会理论联系实际，提高运用控制理论解决机械工程实际问题的能力。
融入思政元素，聚焦提高工科人才的培养质量，着重培养大学生将控制理论知识应用于解决工程实际问题的能力，使其更好地服务于国家科技创新和制造强国战略。
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| 內容簡介： |
本书以控制工程应用为背景，介绍了机械控制工程理论的概念、原理和方法。具体内容包括：第1~6章为经典控制理论，介绍了自动控制理论的基本概念，控制系统的时域和复域数学模型的建立，线性系统对典型输入的时间响应分析、稳态误差计算、频率特性分析和稳定性分析，以及控制系统的设计与校正。第7章介绍线性离散控制系统数学模型的建立和性能分析方法。本书在理论讲解部分注重启发性和引导性，逻辑清晰，重点突出，细节详尽，配有大量例题和习题，便于读者阅读、理解、练习和掌握。此外，每章配有工程案例分析和MATLAB程序分析，力求帮助读者学会理论联系实际，提高运用控制理论解决机械工程实际问题的能力。
本书可作为普通高等院校机械工程、机械设计制造及其自动化、机械电子工程等专业的教材，适合现代产业学院授课，也可作为相关工程技术人员和自学者的参考书。
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| 目錄：
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前言
第1章绪论
11自动控制技术与理论概述
12自动控制理论发展历程
121经典控制理论的形成
122控制理论的三个发展阶段
13控制系统的分类
14闭环控制系统
141反馈控制
142闭环控制系统的工作原理
15控制系统的基本组成
151控制系统的组成元件
152控制系统的信号
16控制系统的基本要求
17控制理论在工程领域中的
应用实例
18MATLAB分析与设计实用
程序
习题
第2章控制系统的数学模型
21控制系统的时域数学模型
211线性系统微分方程的建立
212非线性系统方程的线性化
213线性定常微分方程求解
22拉氏变换与反变换
221典型函数的拉氏变换
222拉氏变换的主要定理
223应用拉氏变换解线性微分
方程
23控制系统的复域数学模型
231传递函数
232常用元件的传递函数
233典型环节的传递函数
234传递函数的标准形式
24控制系统框图及其化简
241控制系统框图
242框图的等效变换与化简
25控制系统的信号流图
251信号流图
252梅森增益公式
26控制系统的传递函数
261系统的开环传递函数
262闭环系统的传递函数
263闭环系统的误差传递函数
27工程实例：阀控缸电液伺服
系统分析
28建立数学模型的MATLAB
程序
习题
第3章控制系统的时域分析
31时间响应和典型输入信号
311控制系统的时间响应
312典型输入信号
313系统的时域性能指标
32一阶系统的时间响应
321一阶系统的数学模型
322一阶系统的单位脉冲响应
323一阶系统的单位阶跃响应
324一阶系统的单位速度响应
325一阶系统对典型输入时间响应
的比较
33二阶系统的时间响应
331二阶系统及其传递函数
332二阶系统闭环特征方程分析
333二阶系统的阶跃响应分析
34二阶系统性能指标的计算
35高阶系统的时间响应分析
36稳态误差分析与计算
361稳态误差的基本概念
362稳态误差的计算
363系统的类型与典型信号作用下的
稳态误差
364干扰作用下的稳态误差
37工程实例：控制系统的时域
分析
38系统时域分析的MATLAB
程序
习题
第4章控制系统的频域分析
41频率特性的基本概念及图示
方法
42典型环节的频率特性
43系统的开环频率特性
431开环Nyquist图的绘制
432开环Bode图的绘制
433由开环对数幅频特性图确定
开环传递函数
434最小相位系统和非最小相位
系统
44闭环系统频率特性及性能
分析
441闭环频率特性
442闭环频域性能指标
443闭环系统性能分析
45工程实例：控制系统的频域
分析
46系统频域分析的MATLAB
程序
习题
第5章控制系统的稳定性
51稳定性的基本概念
511系统的稳定性
512稳定性的定义
513系统稳定的条件
52劳斯判据
521劳斯阵列的建立
522劳斯判据的定义
523劳斯判据的几种特殊情况
524劳斯判据的应用
53奈奎斯特判据
531奈奎斯特判据的数学基础
532奈奎斯特判据的应用
533对数奈奎斯特判据
54系统的相对稳定性
541稳定裕度
542稳定裕度的计算
55工程实例：履带车转向控制
系统设计
56系统稳定性分析的MATLAB
程序
习题
第6章控制系统的设计与校正
61系统校正
611系统校正的概念
612系统的性能指标
613校正的分类
62串联校正
621相位超前校正
622相位滞后校正
623相位滞后-超前校正
63PID校正
631P控制器
632PD控制器
633PI控制器
634PID控制器
64系统的期望特性与反馈校正
641系统的期望特性
642反馈校正
65MATLAB辅助设计与案例
分析
651推导控制系统的传递函数
652用MATLAB软件进行分析和
设计
习题
第7章线性离散系统初步
71离散控制系统概述
711离散控制系统的结构与组成
712离散控制系统的特点
72信号的采样与复现
721信号的采样
722采样定理
73Z变换与Z反变换
731Z变换的定义
732Z变换方法
733Z变换性质
734Z反变换
74线性离散系统的传递函数
741线性常系数差分方程
742脉冲传递函数
743开环串联脉冲传递函数
744闭环系统脉冲传递函数
75离散系统的稳定性分析
76离散系统的稳态性能分析
761离散系统的稳态误差
762离散系统的型别与静态误差
系数
77离散系统的动态性能分析
78离散系统的数字校正
781模拟化设计
782离散系统的数字校正步骤
习题
参考文献
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| 內容試閱：
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当前，在国家实施教育、科技、人才强国战略的大背景下，深化教育领域综合改革，培养造就大批德才兼备的高素质人才，是高等教育工作者义不容辞的责任。党的二十大报告指出：“我们要坚持教育优先发展、科技自立自强、人才引领驱动，加快建设教育强国、科技强国、人才强国，坚持为党育人、为国育才，全面提高人才自主培养质量，着力造就拔尖创新人才，聚天下英才而用之。”本书以二十大报告精神为引领，传承钱学森等老一代科学家的爱国主义精神和开拓创新精神，以人造卫星、载人航天、月球探测、空间站建造等航空航天领域取得的辉煌成就为激励，坚持教育创新，聚焦提高工科人才的培养质量，着重培养大学生将控制理论知识应用于解决工程实际问题的能力，使其更好地服务于国家科技创新和制造强国战略。
本书首先介绍了经典控制理论的基本概念、发展历程、控制系统的分类与组成、反馈控制与闭环控制系统的工作原理，以及对控制系统的基本要求，这部分内容是学习控制理论的入门基础。然后，以线性控制系统为对象，介绍了控制系统的时域、复域数学模型的建立，包括：建立和求解线性微分方程；利用拉氏变换数学工具，在时域和复域之间变换数学模型，并建立传递函数；给控制系统建立框图，并利用框图化简获得传递函数。建立数学模型是应用控制理论量化分析与解决工程问题的关键，因此数学建模是分析控制系统的基础。接下来，介绍了分析控制系统数学模型的方法——时域分析和频域分析方法。时域分析主要是从求解系统对典型输入的时间响应入手，通过瞬态响应过程的性能指标的计算，评价系统响应的稳定性和快速性；通过稳态响应过程稳态误差的求解和分析，评价稳态响应的准确性。时域分析能够为系统设计提供满足性能要求的结构参数的合理取值。频域分析是分析系统对正弦输入的时间响应达到稳态后，闭环系统动态响应过程的平稳性和快速性，为满足系统的动态性能要求而设计系统的参数，通常借助奈奎斯特图和伯德图来分析。关于系统稳定性的分析主要介绍了劳斯判据和奈奎斯特判据，分别通过解析法和图示法判断系统稳定与否，通过稳定裕度的计算获得系统的相对稳定性。控制系统的分析与校正是在数学模型建立与系统分析基础上的综合应用。本书最后一章简要介绍了线性离散系统的分析工具——Z变换、离散系统数学模型的建立以及稳定性和动态特性的分析方法。
各章内容通过“学习要求”和“本章知识总结”串联起来，使得知识点脉络清晰，重点突出，同时每章配有大量例题和习题，帮助读者理解、练习和掌握。此外，在每章引入了工程案例分析和MATLAB计算机软件辅助分析，以机、电、液控制系统为工程应用案例，力求提高学生将控制理论和方法运用到解决实际工程问题中的能力。
本书由哈尔滨理工大学教师编写：张洪鑫编写第1章和第5章；李建英编写第2章、第3章31~35节；杜海艳编写第3章36~38节和习题，以及第4章；吴开宇编写第6章和第7章。全书由张洪鑫统稿。本书配备了多媒体课件，可供授课教师参考使用。
由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，敬请读者见谅，并提出宝贵意见。
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