机械工程控制基础与应用(全国高职高专机械类“工学结合-双证制”人才培养“十二五”规划教材)pdf/txt下载_在线阅读全文

内容简介

　　本书共分10章，系统介绍了线性定常控制系统的分析方法，包括控制理论基本概念和特点、系统的数学模型与传递函数、系统的时域分析与频域分析、系统稳定性及误差、系统的校正设计方法。本书也介绍了离散控制系统的分析方法、非线性系统的基础知识，以及机电控制的基础实验。针对高等学校机械类专业自动控制工程课程的需要，本书以机电工程中的控制问题为主导，理论与实际紧密相结合，突出了控制理论分析方法的应用。本书可作为机械类专业自动控制课程的教材，也可供相关专业的科技人员参考。

作者简介

杨咸启

目　　录

第1章自动控制工程概述
1.1 控制系统的基本概念
1.2 开环控制与闭环控制
1.3 控制系统的组成与要求
1.4 机电工程控制实例
1.5 控制理论的发展简介
习题

第2章控制系统的数学模型
2.1 概述
2.2 工程控制系统的微分方程
2.3 控制系统的传递函数
2.4 控制系统的方框图及简化
2.5 反馈控制系统的传递函数特性

<div class="con">第1章 自动控制工程概述 
1.1 控制系统的基本概念 
1.2 开环控制与闭环控制 
1.3 控制系统的组成与要求 
1.4 机电工程控制实例 
1.5 控制理论的发展简介 
习题 
 
第2章 控制系统的数学模型 
2.1 概述 
2.2 工程控制系统的微分方程 
2.3 控制系统的传递函数 
2.4 控制系统的方框图及简化 
2.5 反馈控制系统的传递函数特性 
习题 
 
第3章 控制系统的时域分析 
3.1 系统响应求法与特点 
3.2 典型输入信号 
3.3 一阶系统的时域分析 
3.4 二阶系统的时域分析 
3.5 高阶系统的时域分析 
3.6 控制系统的误差 
3.7 应用MATLAB进行时域分析 
习题 
 
第4章 控制系统的频率特性分析 
4.1 频率特性概念 
4.2 频率特性函数求法 
4.3 频率特性函数的特性及图示方法 
4.4 典型环节的频率特性图形 
4.5 高阶系统的频率特性图示 
4.6 反馈系统频率特性 
4.7 系统频域性能指标 
4.8 频率特性的实验分析与仿真 
习题 
 
第5章 控制系统的稳定性分析 
5.1 系统稳定性概念 
5.2 稳定性的代数学判定方法 
5.3 稳定性的几何学判定方法 
5.4 系统的相对稳定性 
5.5 延时环节对系统稳定性影响 
习题 
 
第6章 控制系统的综合与校正 
6.1 概述 
6.2 校正设计方法分类 
6.3 控制系统的串联校正 
6.4 PID调节器最佳参数设计 
6.5 反馈校正 
6.6 并联（顺馈）校正 
习题 
 
第7章 控制系统的根轨迹分析 
7.1 基本概念 
7.2 根轨迹曲线绘图 
7.3 广义根轨迹 
7.4 根轨迹应用 
习题 
 
第8章 离散控制系统的分析与校正 
8.1 离散控制系统概述 
8.2 信号采样与保持 
8.3 Z变换理论 
8.4 离散控制系统的数学模型 
8.5 线性离散系统的稳定性分析 
8.6 离散控制系统的稳态误差分析 
8.7 离散控制系统的校正 
8.8 用MATLAB分析线性离散系统 
习题 
 
第9章 非线性控制系统基础 
9.1 非线性控制系统的特征 
9.2 描述函数法 
9.3 相平面法 
9.4 利用非线性特性改善系统的性能 
习题231 
 
第10章 控制工程基础实验与计算机仿真 
10.1 典型输入信号实验方法 
10.2 典型环节的时域参数实验 
10.3 控制系统的传递函数实验法 
10.4 典型控制系统的频率实验 
10.5 控制系统的计算机仿真实验 
 
附录A 函数的拉氏变换与Z变换 
附录B 部分习题参考答案 
参考文献</div>

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前　　言

十二五”时期是全面建设小康社会的关键时期，是深化改革开放、加快转变经济发展方式的攻坚时期，也是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》的关键五年。教育改革与发展面临着前所未有的机遇和挑战。以加快转变经济发展方式为主线，推进经济结构战略性调整、建立现代产业体系，推进资源节约型、环境友好型社会建设，迫切需要进一步提高劳动者素质，调整人才培养结构，增加应用型、技能型、复合型人才的供给。同时，当今世界处在大发展、大调整、大变革时期，为了迎接日益加剧的全球人才、科技和教育竞争，迫切需要全面提高教育质量，加快拔尖创新人才的培养，提高高等学校的自主创新能力，推动“中国制造”向“中国创造”转变。
为此，近年来教育部先后印发了《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》（教高［2011］1号）、《关于“十二五”普通高等教育本科教材建设的若干意见》（教高［2011］5号）、《关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见》（教高［2011］6号）、《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》（教高［2012］4号）等指导性意见，对全国高校本科教学改革和发展方向提出了明确的要求。在上述大背景下，教育部高等学校机械学科教学指导委员会根据教育部高教司的统一部署，先后起草了《普通高等学校本科专业目录机械类专业教学规范》、《高等学校本科机械基础课程教学基本要求》，加强教学内容和课程体系改革的研究，对高校机械类专业和课程教学进行指导。

十二五”时期是全面建设小康社会的关键时期，是深化改革开放、加快转变经济发展方式的攻坚时期，也是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》的关键五年。教育改革与发展面临着前所未有的机遇和挑战。以加快转变经济发展方式为主线，推进经济结构战略性调整、建立现代产业体系，推进资源节约型、环境友好型社会建设，迫切需要进一步提高劳动者素质，调整人才培养结构，增加应用型、技能型、复合型人才的供给。同时，当今世界处在大发展、大调整、大变革时期，为了迎接日益加剧的全球人才、科技和教育竞争，迫切需要全面提高教育质量，加快拔尖创新人才的培养，提高高等学校的自主创新能力，推动“中国制造”向“中国创造”转变。

为此，近年来教育部先后印发了《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》（教高［2011］1号）、《关于“十二五”普通高等教育本科教材建设的若干意见
》（教高［2011］5号）、《关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见》（教高［2011］6号）、《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》（教高［2012］4号）
等指导性意见，对全国高校本科教学改革和发展方向提出了明确的要求。
在上述大背景下，教育部高等学校机械学科教学指导委员会根据教育部高教司的统一部署，先后起草了《普通高等学校本科专业目录机械类专业教学规范》、《高等学校本科机械基础课程教学基本要求》，加强教学内容和课程体系改革的研究，对高校机械类专业和课程教学进行指导。

为了贯彻落实教育规划纲要和教育部文件精神，满足各高校高素质应用型高级专门人才培养要求，根据《关于“十二五”普通高等教育本科教材建设的若干意见
》文件精神，华中科技大学出版社在教育部高等学校机械学科教学指导委员会的指导下，联合一批机械学科办学实力强的高等学校、部分机械特色专业突出的学校和教学指导委员会委员、国家级教学团队负责人、国家级教学名师组成编委会，邀请来自全国高校机械学科教学一线的教师组织编写全国普通高等学校机械类“十二五”规划系列教材，将为提高高等教育本科教学质量和人才培养质量提供有力保障。

当前，经济社会的发展，对高校的人才培养质量提出了更高的要求。该套教材在编写中，应着力构建满足机械工程师后备人才培养要求的教材体系，以机械工程知识和能力的培养为根本，与企业对机械工程师的能力目标紧密结合，力求满足学科、教学和社会三方面的需求；在结构上和内容上体现思想性、科学性、先进性，把握行业人才要求，突出工程教育特色。同时，注意吸收教学指导委员会教学内容和课程体系改革的研究成果，根据教学指导委员会颁布的各课程教学专业规范要求编写，开发教材配套资源（习题、课程设计和实践教材及数字化学习资源），适应新时期教学需要。

教材建设是高校教学中的基础性工作，是一项长期的工作，需要不断吸取人才培养模式和教学改革成果，吸取学科和行业的新知识、新技术、新成果。本套教材的编写出版只是近年来各参与学校教学改革的初步总结，还需要各位专家、同行提出宝贵意见，以进一步修订、完善，不断提高教材质量。

谨为之序。 
“十二五”时期是全面建设小康社会的关键时期，是深化改革开放、加快转变经济发展方式的攻坚时期，也是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》的关键五年。教育改革与发展面临着前所未有的机遇和挑战。以加快转变经济发展方式为主线，推进经济结构战略性调整、建立现代产业体系，推进资源节约型、环境友好型社会建设，迫切需要进一步提高劳动者素质，调整人才培养结构，增加应用型、技能型、复合型人才的供给。同时，当今世界处在大发展、大调整、大变革时期，为了迎接日益加剧的全球人才、科技和教育竞争，迫切需要全面提高教育质量，加快拔尖创新人才的培养，提高高等学校的自主创新能力，推动“中国制造”向“中国创造”转变。

为此，近年来教育部先后印发了《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》（教高［2011］1号）、《关于“十二五”普通高等教育本科教材建设的若干意见
》（教高［2011］5号）、《关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见》（教高［2011］6号）、《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》（教高［2012］4号）
等指导性意见，对全国高校本科教学改革和发展方向提出了明确的要求。
在上述大背景下，教育部高等学校机械学科教学指导委员会根据教育部高教司的统一部署，先后起草了《普通高等学校本科专业目录机械类专业教学规范》、《高等学校本科机械基础课程教学基本要求》，加强教学内容和课程体系改革的研究，对高校机械类专业和课程教学进行指导。

为了贯彻落实教育规划纲要和教育部文件精神，满足各高校高素质应用型高级专门人才培养要求，根据《关于“十二五”普通高等教育本科教材建设的若干意见
》文件精神，华中科技大学出版社在教育部高等学校机械学科教学指导委员会的指导下，联合一批机械学科办学实力强的高等学校、部分机械特色专业突出的学校和教学指导委员会委员、国家级教学团队负责人、国家级教学名师组成编委会，邀请来自全国高校机械学科教学一线的教师组织编写全国普通高等学校机械类“十二五”规划系列教材，将为提高高等教育本科教学质量和人才培养质量提供有力保障。

当前，经济社会的发展，对高校的人才培养质量提出了更高的要求。该套教材在编写中，应着力构建满足机械工程师后备人才培养要求的教材体系，以机械工程知识和能力的培养为根本，与企业对机械工程师的能力目标紧密结合，力求满足学科、教学和社会三方面的需求；在结构上和内容上体现思想性、科学性、先进性，把握行业人才要求，突出工程教育特色。同时，注意吸收教学指导委员会教学内容和课程体系改革的研究成果，根据教学指导委员会颁布的各课程教学专业规范要求编写，开发教材配套资源（习题、课程设计和实践教材及数字化学习资源），适应新时期教学需要。

教材建设是高校教学中的基础性工作，是一项长期的工作，需要不断吸取人才培养模式和教学改革成果，吸取学科和行业的新知识、新技术、新成果。本套教材的编写出版只是近年来各参与学校教学改革的初步总结，还需要各位专家、同行提出宝贵意见，以进一步修订、完善，不断提高教材质量。

谨为之序。

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机械工程控制基础与应用(全国高职高专机械类“工学结合-双证制”人才培养“十二五”规划教材)

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