- 机械工程控制基础(化学工业出版社十五五普通高等教育规划教材)
- - 作者：编者:李玮//罗廷芳//许静|责编:周红
  - 出版社：化学工业
  - ISBN：9787122509086
  - 出版日期：2026/07/01
  - 页数：241
- 售价：27.6

内容大纲
    本书根据目前机械工程控制系统理论的发展趋势，参考国内外同类教材改革的经验，结合编者多年来在教学实践中积累的经验编写完成。
    全书共8章：第1章为绪论，是对机械工程控制基础做概要介绍，着重阐明反馈控制原理这个核心控制思想；第2章为拉普拉斯变换的数学方法，是学习本书内容必需的数学基础；第3章结合力学、电学基础，通过大量的例题详细说明建立系统微分方程、传递函数、方框图、信号流图的方法；第4～6章围绕控制系统的分析方法，主要讲述了控制系统的时域响应、频域分析、根轨迹分析及控制系统的稳态误差；第7章着重介绍控制系统的校正与设计；第8章结合MATLAB/Simulink，介绍了控制系统建模、时域分析、频域分析和根轨迹分析的仿真方法。
    本书穿插了大量的例题，题型丰富，可加深读者对知识点的理解；课程内容编排实用，配套练习丰富，适合读者自主学习。
    本书可作为高等院校机械工程、机械设计制造及其自动化、机械电子工程等专业的本科教材，也可作为相关工程技术人员的参考用书。
作者介绍
目录
第1章  绪论
  1.1  机械工程的发展与控制理论的应用
  1.2  控制系统的组成
  1.3  机械工程控制系统的基本结构及工作原理
    1.3.1  机械装置产生的自动控制作用
    1.3.2  工作台位置自动控制系统
  1.4  自动控制系统的分类
    1.4.1  开环控制系统和闭环控制系统
    1.4.2  伺服控制系统、定值控制系统和程序控制系统
    1.4.3  控制系统的其他类型
  1.5  对自动控制系统的基本要求
第2章  拉普拉斯变换的数学方法
  2.1  复数和复变函数
    2.1.1  复数的概念
    2.1.2  复数的表示法
    2.1.3  复变函数、极点与零点的概念
  2.2  拉氏变换与拉氏反变换的定义
    2.2.1  拉氏变换
    2.2.2  拉氏反变换
  2.3  典型时间函数的拉氏变换
    2.3.1  单位阶跃函数
    2.3.2  单位脉冲函数
    2.3.3  单位斜坡函数
    2.3.4  指数函数
    2.3.5  正弦函数
    2.3.6  余弦函数
    2.3.7  幂函数
  2.4  拉氏变换的性质和定理
    2.4.1  线性性质
    2.4.2  延时性质——实数域的位移
    2.4.3  位移性质——复数域的位移
    2.4.4  周期函数的拉氏变换
    2.4.5  相似定理
    2.4.6  微分定理
    2.4.7  积分定理
    2.4.8  初值定理
    2.4.9  终值定理
    2.4.10  卷积定理
  2.5  拉氏反变换的数学方法
  2.6  拉氏变换在解常微分方程中的应用
第3章  控制系统的数学模型
  3.1  概述
    3.1.1  数学模型的概念
    3.1.2  线性系统与非线性系统
  3.2  系统微分方程的建立
    3.2.1  建立微分方程的一般步骤
    3.2.2  小偏差法线性化原理与负载效应
    3.2.3  典型系统的微分方程列写
    3.2.4  相似系统
  3.3  传递函数

    3.3.1  传递函数的定义
    3.3.2  传递函数的零点、极点和放大系数
    3.3.3  传递函数的典型环节
  3.4  系统方框图
    3.4.1  系统方框图的定义
    3.4.2  方框图的组成及其等效变换
    3.4.3  绘制系统方框图及求传递函数的步骤
  3.5  信号流图与梅森增益公式
    3.5.1  信号流图的概念与组成
    3.5.2  信号流图的运算法则
    3.5.3  信号流图的绘制方法
    3.5.4  梅森增益公式
  3.6  系统的状态空间描述
    3.6.1  状态空间基本概念
    3.6.2  状态空间表达式
    3.6.3  状态空间表达式的建立
第4章  控制系统的时域分析法
  4.1  时间响应
    4.1.1  时间响应的概念
    4.1.2  典型输入信号
  4.2  一阶系统的时间响应
    4.2.1  一阶系统的单位脉冲响应
    4.2.2  一阶系统的单位阶跃响应
    4.2.3  一阶系统的单位斜坡响应
  4.3  二阶系统的时间响应
    4.3.1  二阶系统的数学模型
    4.3.2  二阶系统的单位脉冲响应
    4.3.3  二阶系统的单位阶跃响应
    4.3.4  二阶系统的单位斜坡响应
  4.4  二阶系统时间响应的性能指标
  4.5  二阶系统计算举例
  4.6  改善二阶系统响应性能的措施
    4.6.1  输出量的微分反馈控制
    4.6.2  误差的比例-微分控制
    4.6.3  误差的比例-微分控制与微分反馈控制的关系
  4.7  高阶系统的时间响应分析
  4.8  控制系统的误差分析和计算
    4.8.1  系统稳态误差的基本概念
    4.8.2  系统稳态误差的计算
    4.8.3  静态误差系数与稳态误差
    4.8.4  扰动引起的误差
    4.8.5  减小稳态误差的途径
第5章  控制系统的频域分析法
  5.1  频率特性
    5.1.1  频率特性的概念
    5.1.2  频率特性的特点
    5.1.3  频率特性的表示方法
  5.2  频率特性的极坐标图
    5.2.1  极坐标图的概念
    5.2.2  典型环节的极坐标图

    5.2.3  系统奈奎斯特图的一般画法
  5.3  频率特性的对数坐标图
    5.3.1  对数坐标图的概念
    5.3.2  各典型环节的Bode图
    5.3.3  绘制系统Bode图的一般步骤
    5.3.4  Bode图的特点
    5.3.5  静态误差系数和对数幅频曲线之间的关系
  5.4  对数幅-相图（尼科尔斯图）
  5.5  最小相位系统与非最小相位系统
    5.5.1  最小相位系统
    5.5.2  非最小相位系统
  5.6  闭环频率特性与频域性能指标
    5.6.1  闭环频率特性
    5.6.2  频域性能指标
    5.6.3  频域性能指标与时域性能指标的关系
    5.6.4  由开环频率特性求闭环频率特性的方法
    5.6.5  开环增益的确定
第6章  控制系统的稳定性
  6.1  稳定性的概念与条件
    6.1.1  稳定性的概念
    6.1.2  稳定性的充要条件
  6.2  代数稳定判据
    6.2.1  赫尔维茨稳定判据
    6.2.2  劳斯稳定判据
  6.3  几何稳定判据
    6.3.1  奈奎斯特稳定判据
    6.3.2  对数频率特性稳定判据
  6.4  系统的相对稳定性
    6.4.1  相位稳定裕量γ
    6.4.2  幅值稳定裕量Kg
    6.4.3  关于相位裕量γ和幅值裕量Kg的几点说明
  6.5  根轨迹法
    6.5.1  基本原理
    6.5.2  根轨迹的绘制法则
    6.5.3  利用根轨迹进行系统性能分析
第7章  控制系统的校正
  7.1  概述
  7.2  串联校正类型及校正原理
    7.2.1  超前校正
    7.2.2  比例-微分校正（PD校正）
    7.2.3  滞后校正
    7.2.4  比例-积分校正（PI调节）
    7.2.5  滞后-超前校正
    7.2.6  比例-积分-微分校正（PID调节）
  7.3  串联校正装置设计举例
  7.4  并联校正
    7.4.1  反馈校正
    7.4.2  顺馈校正
第8章  控制系统的MATLAB/Simulink仿真分析
  8.1  利用MATLAB/Simulink建立控制系统的数学模型

    8.1.1  Simulink的应用
    8.1.2  控制系统的数学模型描述
    8.1.3  系统模型的连接（方框图的化简）
  8.2  线性系统的时域分析法
    8.2.1  求系统的特征根、阻尼比和无阻尼振荡频率
    8.2.2  求系统的时域响应
    8.2.3  求系统的时域性能指标
  8.3  线性系统的根轨迹法
    8.3.1  基于MATLAB绘制控制系统的根轨迹及性能分析
    8.3.2  基于SISO设计工具的系统根轨迹设计
  8.4  线性系统的频域分析法
    8.4.1  基于MATLAB绘制控制系统的Nyquist图及性能分析
    8.4.2  基于MATLAB绘制控制系统的Bode图及频域分析
    8.4.3  LTI Viewer的应用
参考文献

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