控製工程基礎

控製工程基礎

本書是高等學校機械工程及自動化(機械設計製造及其自動化)專業系列教材之一,也是教育部新世紀網路課程的主要參考書。

  • 書名
    控製工程基礎
  • 出版社
    高等教育出版社
  • 作者
    王積偉
  • 開本
    16

圖書信息

作 者: 王積偉吳振順 主編

控製工程基礎

出 版 社: 高等教育出版社

出版時間: 2001-8-1

字 數: 550000

頁 數: 357

開 本: 16開

紙 張: 膠版紙

I S B N : 97870401 00587

包 裝: 平裝

定價:26.20

內容簡介

全書共分8章:第1章控製系統的基本概念,第2章數學模型,第3章時域分析法,第4章頻域分析法,第5章控製系統的設計和校正,第6章線性離散系統,第7章狀態空間分析法,第8章控製系統的套用和分析。書末附有5個附錄。每章附有習題,附錄E有習題參考答案。

本書的特點是:淡化經典控製與現代控製的界限,突出方法論;重點闡述共性問題,適應拓寬專業口徑的需要;不苛求嚴格的數學推證,從直觀的物理概念出發分析問題、解決問題;特別重視工程套用,除每章附有較多機、電、液、氣方面的例題外,還專闢一章介紹控製理論在工程中套用的成功實例;取材新穎,採用MATLAB等先進軟體分析和設計系統;編寫體系符合教學規律,好教易學;傳授科學知識與培養創新能力並重。

目錄

第1章 控製系統的基本概念

第2章 數學模型

第3章 時域分析法

第4章 頻域分析法

第5章 控製系統的設計和校正

第6章 線性離散系統與Z變換

第7章 狀態空間分析法

第8章 控製系統的套用和分析

附錄A 常用函式的拉氏變換和Z變換表

附錄B Z變換基本定理

附錄C 矩陣運算

附錄D 基本的數值解法

附錄E 習題參考答案

參考文獻

圖書信息

控製工程基礎第3版




書號:

07924A

ISBN:

7-111-07924-8

作者:

孔祥東 王益群

印次:

3-5

責編:

劉小慧

開本:

16

字數:

415 千字

定價:

¥26.00

所屬叢書:

普通高等教育機電類規劃教材



裝訂:

出版日期:

2010-07-12

控製工程基礎

內容簡介

本書以介紹工程上廣為套用的經典控製論為主,使讀者學會信息處理和系統分析與綜合的基本方法。同時,書中還簡要介紹了非線性系統、電腦採樣控製系統和控製系統電腦輔助分析的基本方法,以使讀者建立起這方面的基本概念。全書共九章,包括系統的數學模型、時域回響分析、頻域回響分析、穩定性分析、誤差分析、系統的綜合與校正、非線性系統和電腦採樣控製系統。本書適合于機械設計製造及自動化專業、材料成型與控製工程專業。

本書為普通高等教育"十一五"國家級規劃教材。

本書主要介紹工程中廣為套用的經典控製理論和現代控製理論中控製系統分析與綜合的基本方法。全書共分十章:前六章屬于經典控製理論國的線性定常連續控製系統問題,闡明了自動控製的三個基本問題,即模型、分析和控製;第七章和第八章分別為非線性系統及機採樣控製系統;第九章為現代控製理論基礎;第十章為典型控製系統的分析與設計實例。本書總結了編者多年教學經驗,且參考國內外教材特點,精選內容;敘述透徹,易教易學;強調基本概念和工程背景,適應面寬;正文中穿插有較多的例題,附有大量的習題(部分有答案),便于讀者自學。

本書配有多媒體教學課件,需要者請根據書末的"讀者信息反饋表"索取。

本書適于機械工程、電氣工程、儀器科學與工程、動力工程、效能運輸工程、生物醫學工程以及材料加工等工學專業的教材,也可供有關科技人員參考。

圖書目錄

第3版前言

第2版前言

第1版前言

第一章 緒論

第二章 控製系統的數學模型

第三章 控製系統的時域分析

第四章 控製系統的根軌跡分析法

第五章 控製系統的頻域分析

第六章 控製系統的綜合與校正

第七章 非線性系統

第八章 電腦採樣控製系統

第九章 現代控製理論基礎

第十章 典型控製系統的分析與設計實例

附錄

部分習題參考答案

參考文獻

讀者信息反饋表

圖書信息

書 名: 控製工程基礎

控製工程基礎

作 者:沈艷

出版社: 清華大學出版社

出版時間: 2009年09月

ISBN: 97873022 06354

開本: 16開

定價: 30元

內容簡介

《控製工程基礎》主要介紹經典控製理論和現代控製理論中控製系統分析和綜合的基本方法。全書共分9章,前6章屬于經典控製理論中的線性定常連續控製系統問題,主要包括:緒論、控製系統的數學模型、控製系統的時域分析、控製系統的根軌跡分析、控製系統的頻域分析、控製系統的設計與校正;第7章為線性離散系統的分析與校正;第8章為非線性控製系統分析;第9章為現代控製理論概述。書末附錄可供閱讀時查詢之用。

《控製工程基礎》總結多年教學經驗,參考國內外教材,貫徹"夯實基礎"、"理論與實踐緊密結合"的原則,強調基本概念和工程套用,收錄了一定數量的結合工程實際的設計實例。同時《控製工程基礎》還介紹了運用MATLAB軟體研究控製系統的方法,內容嚴謹精煉、敘述生動透徹,便于自學。

《控製工程基礎》可以作為機械、電子、電腦套用技術、電子信息工程、工業工程、測控技術及儀器等非自動控製的相關專業學生的教材,亦可供有關工程技術人員參考。

目錄

1概論1

2控製系統的動態數學模型17

4控製系統的頻率特徵108

5控製系統的穩定性分析155

6控製系統的誤差分析和計算197

7控製系統的綜合與校正216

8根軌跡法275

9控製系統的非線性問題303

10電腦控製系統344

11MATLAB軟體工具在控製系統分析和綜合中的套用397

附錄A拉普拉斯變換表439

附錄B高階最優模型最佳頻比的證明443

習題參考答案446

參考文獻462

圖書信息

書 名:控製工程基礎

控製工程基礎

層 次:高職高專

配 套:電子課件

作 者:陳瑞華 主編

出版社: 機械工業出版社

出版時間:2012-01-06

ISBN:7-111-14614-X

開本: 16開

定價:¥22.0

目錄

前言

第1章 概論

1.1 概述

1.2 自動控製系統的工作原理與組成

1.3 自動控製系統的基本類型

1.4 對控製系統性能的基本要求

本章小結

復習思考題

第2章 控製系統的數學模型

2.1 控製系統的微分方程

2.2 傳遞函式

2,3 系統結構圖

2.4 系統信號流圖及梅遜公式

2.5 控製系統的傳遞函式

本章小結

復習思考題

第3章 控製系統的時域分析

3.1 時域分析的基本概念

3.2 控製系統的典型輸入信號

3.3 一階系統的瞬態回響

3.4 二階系統的瞬態回響

3.5 高階系統的瞬態回響

本章小結

復習思考題

第4章 控製系統的頻域分析

4.1 頻率特徵的基本概念

4.2 乃奎斯特圖分析法

4.3 開環系統的伯德圖分析

4.4 由頻率特徵曲線求系統

傳遞函式

4.5 控製系統的閉環頻率回響

本章小結

復習思考題

第5章 控製系統的穩定性分析

5.1 系統穩定性的基本概念

5.2 系統的穩定條件

5.3 代數穩定判據

5.4 乃奎斯特穩定判據

5.5 對數幅相頻率特徵的穩定判據

5.6 系統的相對穩定性

本章小結

復習思考題

第6章 控製系統的誤差分析

與計算

6.1 穩態誤差的基本概念

6.2 給定信號作用下的穩態誤差及計算

6.3 擾動信號作用下的穩態誤差及計算

6.4 改善系統穩態精度的方法

本章小結

復習思考題

第7章 控製系統的性能分析與校正

7.1 控製系統的性能指標

7.2 控製系統的校正

7.3 串聯校正

7.4 反饋校正

7.5 工程最優模型及頻率法的校正設計

本章小結

復習思考題

第8章 現代控製理論概述

8.1 概述

8.2 狀態變數法

8.3 控製系統的可控性與可觀測性

8.4 狀態反饋與輸出反饋

8.5 最優控製

8,6 自適應控製

本章小結

復習思考題

第9章 典型控製系統舉例

9.1 單閉環調速系統的性能分析

9.2 雙閉環調速系統的設計舉例

9.3 隨動系統的組成與特點

9.4 典型控製系統舉例

參考文獻

圖書信息

書名:控製工程基礎(第3版)

書號:9787302 199816

作者:董景新、趙長德、郭美鳳等

控製工程基礎

定價:39元

出版日期:2009-6-1

出版社:清華大學出版社

內容簡介

本教材是在董景新、趙長德等編著的《控製工程基礎(第2版)》的基礎上,引入近年來相關內容的發展重新編寫的,主要面向機械類、儀器類及其他非控製專業大學部生,被列入普通高等教育"十一五"國家級規劃教材。主要內容包括控製系統的動態數學模型、時域瞬態回響分析、控製系統的頻率特徵、控製系統的穩定性分析、控製系統的誤差分析和計算、控製系統的綜合與校正、根軌跡法、控製系統的非線性問題、電腦控製系統。該教材突出機械運動作為主要控製對象,並對其數學模型和分析綜合重點作了介紹;著重基本概念的建立和解決機電控製問題的基本方法的闡明, 並簡化或略去了與機電工程距離較遠、較艱深的嚴格數學推導內容;引入和編寫了較多的例題和習題,便于自學。本教材融入了有關的機電一體化新技術和新分析方法,可供相關領域的科技人員參考。同時,為了配合本教材的使用,還製作了《控製工程基礎實驗指導》、教師用《控製工程基礎習題解》和多媒體課件,以供選用。

前言

第3版前言 本教材是在董景新、趙長德、熊沈蜀、郭美鳳編著的《控製工程基礎(第2版)》的基礎上重新編寫的。從本書第1版正式出版以來,"控製工程基礎"課程已在全國各高等院校的機械類、儀器類等非控製專業普遍開設,清華大學等院校將該課程確定為機械學院平台課,對教材的需求也穩步增加。該教材第1版于1992年3月出版,11年的時間內累計印刷11次,總印數達53000冊;第2版于2003年8月出版,需求量翻倍,5年時間印刷10次,總印數達到60000冊。隨著需求量的增加,我們深感責任的加重,促使我們對于教材的編寫精益求精,于是由目前在教學第一線的教師著手編寫了第3版教材。

這次新版教材在原書的基礎上各章都做了或多或少的補充和修改。其中,主要的變動如下: ①第2版第5章"控製系統的穩定性分析"中的乃奎斯特判據證明,由原來米哈伊洛夫定理作為引理改為採用對應定理證明,以更適應當前學生的知識結構,該部分由陳志勇完成; ②第6章增加了幹擾引起系統誤差的分析和解決方法的內容,第9章"控製系統的非線性問題"增加了李雅普諾夫方法和電腦仿真方法的內容,由董景新完成。 ③第10章"電腦控製系統"按照更加便于工程套用的原則由李冬梅重寫; ④第11章"MATLAB軟體工具在控製系統分析和綜合中的套用"的內容分散到各章,並做了較多的補充和擴展,該部分由郭美鳳完成。全書由董景新整理統編。

該教材廣泛參考了國內外同類教材和其他有關文獻,保持並突出以下特點:

(1) 突出機械運動作為主要受控對象,並對其數學模型和分析綜合重點研究;

(2) 對自動調節原理基本內容表達清楚,著重基本概念的建立和解決機電控製問題的基本方法的闡明, 並簡化或略去了與機電工程距離較遠、較艱深的嚴格數學推導內容;

(3) 引入和編寫了較多的例題和習題,便于學生自學;

(4) 反映機電一體化新技術和新分析方法。

對于屬于該書領域的非基本內容,但在本領域文獻中時有出現的較為繁難的部分,該教材中也作了一定介紹,其有關章節前註以"*"號。

該教材被納入普通高等教育"十一五"國家級規劃教材,得到了國家高等教育精品課建設項目、北京市高等教育精品教材建設項目和清華大學精品課建設項目經費的資助,在此表示衷心感謝。

編 者2009年3月于清華園第三前言控製工程基礎(第3版)

目錄

目錄1 概論1

1.1 控製理論在工程中的套用和發展1

1.2 自動控製系統的基本概念2

1.3 控製理論在機械製造工業中的套用8

1.4 課程主要內容及學時安排11

例題及習題132 控製系統的動態數學模型16

2.1 基本環節數學模型16

2.2 數學模型的線性化20

2.3 拉氏變換及反變換22

2.4 傳遞函式以及典型環節的傳遞函式33

2.5 系統函式方塊圖及其簡化40

2.6 系統信號流圖及梅遜公式44

2.7 受控機械對象數學模型45

2.8 繪製實際物理系統的函式方塊圖47

2.9 控製系統數學模型的MATLAB實現56

?*2.10 狀態空間方程的基本概念60

例題及習題643 時域瞬態回響分析76

3.1 時域回響以及典型輸入信號76

3.2 一階系統的瞬態回響79

3.3 二階系統的瞬態回響81

3.4 時域分析性能指標88

3.5 高階系統的瞬態回響92

3.6 借助MATLAB進行系統時間回響分析95

3.7 時域瞬態回響的實驗方法104

例題及習題106目錄控製工程基礎(第3版)4 控製系統的頻率特徵115

4.1 機電系統頻率特徵的概念及其基本實驗方法115

4.2 極坐標圖123

4.3 對數坐標圖128

4.4 由頻率特徵曲線求系統傳遞函式136

4.5 由單位脈沖回響求系統的頻率特徵139

?*4.6 對數幅相特徵圖140

4.7 控製系統的閉環頻響141

4.8 機械系統動剛度的概念149

4.9 借助MATLAB進行控製系統的頻域回響分析151

4.10 小結155

例題及習題1555 控製系統的穩定性分析162

5.1 系統穩定性的基本概念162

5.2 系統穩定的充要條件163

5.3 代數穩定性判據164

5.4 乃奎斯特穩定性判據171

5.5 套用乃奎斯特穩定性判據分析延時系統的穩定性178

5.6 由伯德圖判斷系統的穩定性183

5.7 控製系統的相對穩定性186

5.8 借助MATLAB分析系統穩定性190

??5.9 李雅普諾夫穩定性方法193

例題及習題1946 控製系統的誤差分析和計算201

6.1 穩態誤差的基本概念201

6.2 輸入引起的穩態誤差202

6.3 幹擾引起的穩態誤差207

6.4 減小系統誤差的途徑211

6.5 動態誤差系數213

例題及習題2147 控製系統的綜合與校正220

7.1 系統的性能指標220

7.2 系統的校正概述223

7.3 串聯校正224

7.4 反饋校正234

7.5 用頻率法對控製系統進行綜合與校正237

7.6 典型控製系統舉例250

7.7 確定PID參數的其他方法262

7.8 MATLAB在系統綜合校正中的套用267

7.9 小結270

例題及習題2708 根軌跡法278

8.1 根軌跡與根軌跡方程278

8.2 繪製根軌跡的基本法則281

8.3 其他參數根軌跡圖的繪製288

8.4 根軌跡圖繪製舉例289

8.5 系統閉環零點、極點的分布與性能指標293

8.6 借助MATLAB進行系統根軌跡分析299

例題及習題302?*9 控製系統的非線性問題305

9.1 概述305

9.2 描述函式法308

9.3 相軌跡法322

9.4 李雅普諾夫穩定性方法342

9.5 借助MATLAB分析系統非線性343

例題及習題34410 電腦控製系統351

10.1 電腦控製系統概述351

10.2 線性離散系統的數學模型358

10.3 線性離散系統的性能分析384

10.4 電腦控製系統的模擬化設計方法393

10.5 MATLAB在電腦控製系統中的套用398

例題及習題403

附錄A 拉普拉斯變換表410

附錄B 高階最優模型最佳頻比的證明414

習題參考答案417

參考文獻430

圖書信息

書名:控製工程基礎(第3版)習題解

控製工程基礎

書號:978730 2221715

作者:董景新、郭美

定價:19元

出版日期:2010-2-1

出版社:清華大學出版社

內容簡介

本書是配合董景新趙長德等編著的《控製工程基礎(第3版)》教材編寫的,對該教材各章後的習題均做了較為詳細的解答。內容包括: 概論、控製系統的動態數學模型、時域瞬態回響分析、控製系統的頻率特徵、控製系統的穩定性分析、控製系統的誤差分析和計算、控製系統的綜合與校正、根軌跡法、控製系統的非線性問題、電腦控製系統,附錄A為課程考試樣題及解答。

本書主要供機械類、儀器類及其他非控製專業的教師教學時參考,也可供學生及自學人員學習時參考.

前言

本書是配合董景新、趙長德、郭美鳳、陳志勇、李冬梅編著的普通高等教育"十一五"國家級規劃教材《控製工程基礎(第3版)》教材編寫的。

本書配套教材的第1版于1992年3月出版,11年內印刷11次,印數達53000冊;配套教材的第2版自2003年8月出版以來除在清華大學使用外,同時被多所兄弟院校選為教材及研究生入學考試參考書,不到6年時間就印刷10次,總印數達60000冊;2009年6月,配套教材的第3版一出版就呈現出強勁的需求趨勢。盡管本書配套教材擁有了數量眾多的服務對象(其中有相當數量的自學人員),但此前沒有公開出版過配合該教材的習題解,僅僅出版了內部參考的習題解。這些年來,教材使用者(尤其是自學人員)要求出版習題解答的呼聲日趨強烈。為了滿足讀者的需要,同時為了實現立體教材建設,我們編寫了本書。

本書提供了《控製工程基礎(第3版)》教材各章後全部習題的解答過程,以便教師和學生參考。內容包括:概論、控製系統的動態數學模型、時域瞬態回響分析、控製系統的頻率特徵、控製系統的穩定性分析、控製系統的誤差分析和計算、控製系統的綜合與校正、根軌跡法、控製系統的非線性問題、電腦控製系統,附錄A為課程考試樣題及解答。

本書由原內部參考習題解改編而成,其中第10章由劉雲峰講師改寫,涉及採用MATLAB軟體作圖解題部分由郭美鳳副教授完成,附錄A由陳志勇講師編寫,其餘由董景新教授編寫,全書由董景新教授統編。

編 者2009年11月于清華園

目錄

目錄1

概論12

控製系統的動態數學模型53

時域瞬態回響分析274

控製系統的頻率特徵465

控製系統的穩定性分析636

控製系統的誤差分析和計算817

控製系統的綜合與校正928

根軌跡法1099

控製系統的非線性問題11710

電腦控製系統131

附錄A 課程考試樣題及解答149

主要參考文獻156

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