機械工程控制基礎

緒論
0.1 控制系統(tǒng)的概念和發(fā)展概況
O.2 自動控制系統(tǒng)的基本概念
0.3 控制系統(tǒng)的基本控制方式
0.4 對控制系統(tǒng)的基本要求
0.5 自動控制簡史
0.6 MATLAB語言簡介
習題
第1章 控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
1.1 數(shù)學模型的基本概念
1.2 系統(tǒng)的動態(tài)微分方程
1.3 拉普拉斯變換與拉普拉斯反變換
1.3.1 復數(shù)與復變函數(shù)
1.3.2 拉氏變換
1.3.3 拉氏反變換
1.3.4 用拉氏變換解線性定常微分方程
1.4 傳遞函數(shù)
1.4.1 傳遞函數(shù)的定義
1.4.2 傳遞函數(shù)的基本性質(zhì)
1.5 典型環(huán)節(jié)
1.5.1 典型環(huán)節(jié)的分類
1.5.2 典型環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)示例
1.6 系統(tǒng)方框圖
1.6.1 系統(tǒng)方框圖的組成
1.6.2 系統(tǒng)方框圖的基本連接形式
1.6.3 系統(tǒng)方框圖的建立
1.6.4 系統(tǒng)方框圖的等效變換
1.7 信號流圖
1.7.1 信號流圖的基本概念
1.7.2 方框圖與信號流圖的對應關系
1.7.3 梅遜公式
1.8 控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
1.9 數(shù)學模型的MATLAB描述
1.9.1 傳遞函數(shù)(Transfer Function，TF)模型
1.9.2 系統(tǒng)數(shù)學模型之間的轉換
習題
第2章 時域分析
2.1 典型輸入信號
2.2 線性系統(tǒng)的時域性能指標
2.3 一階系統(tǒng)的時間響應
2.3.1 單位階躍響應
2.3.2 單位速度響應
2.3.3 單位加速度響應
2.3.4 單位脈沖響應
2.4 二階系統(tǒng)的時間響應
2.4.1 二階系統(tǒng)的單位階躍響應
2.4.2 二階系統(tǒng)的動態(tài)性能指標
2.5 高階系統(tǒng)的時間響應
2.6 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
2.6.1 系統(tǒng)的誤差e(￡)及偏差s(t)
2.6.2 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
2.6.3 穩(wěn)態(tài)誤差系數(shù)
2.6.4 干擾信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差
2.6.5 減小或消除穩(wěn)態(tài)誤差的措施
2.7 用MATLAB對線性系統(tǒng)進行時域響應分析
習題
第3章 控制系統(tǒng)的頻率特性.
3.1 頻率特性的基本概念
3.1.1 頻率特性的物理意義
3.1.2 頻率特性的數(shù)學意義
3.1.3 頻率特性的表示方法
3.2 幅相頻率特性
3.2.1 比例環(huán)節(jié)K
3.2.2 積分環(huán)節(jié)
3.2.3 理想微分環(huán)節(jié)
3.2.4 慣性環(huán)節(jié)
3.2.5 一階微分環(huán)節(jié)
3.2.6 振蕩環(huán)節(jié)
3.2.7 二階微分環(huán)節(jié)
3.2.8 延遲環(huán)節(jié)
3.3 系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性圖
3.3.1 系統(tǒng)開環(huán)Nyquist圖
3.3.2 系統(tǒng)開環(huán)Bode圖
3.4 最小相位系統(tǒng)和非最小相位系統(tǒng)
3.5 系統(tǒng)頻域性能指標
3.6 用MATLAB進行控制系統(tǒng)頻域分析
3.6.1 基于MATLAB的線性系統(tǒng)的頻域分析基本知識
3.6.2 基于MATLAB的線性系統(tǒng)的頻域分析的其他實例
習題
第4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
4.1 穩(wěn)定性的基本概念
4.1.1 穩(wěn)定性的定義
4.1.2 系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件
4.2 勞斯(Routh)判據(jù)
4.2.1 系統(tǒng)穩(wěn)定的必要條件
4.2.2 勞斯(Routh)穩(wěn)定判據(jù)
4.2.3 勞斯穩(wěn)定判據(jù)特殊情況處理
4.3 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)
4.3.1 基本原理
4.3.2 奈奎斯特(Nyquis)穩(wěn)定判據(jù)
4.4 Bode穩(wěn)定判據(jù)
4.4.1 系統(tǒng)開環(huán)：Bode圖與開環(huán)奈氏圖的對應關系
4.4.2 Bode穩(wěn)定判據(jù)的描述
4.4.3 系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性
4.4.4 Bode穩(wěn)定判據(jù)的應用
第5章 控制系統(tǒng)的設計與校正
5.1 PID簡介
5.1.1 PID控制基本原理
5.1.2 增量式PID控制算法
5.1.3 PID控制器的參數(shù)整定
5.2 校正的基本概念
5.2.1 校正的概念
5.2.2 校正的方式
5.2.3 校正裝置
5.3 串聯(lián)校正
5.3.1 三頻段對系統(tǒng)性能的影響
5.3.2 串聯(lián)校正方法
5.4 反饋校正
5.4.1 反饋校正的方式
5.4.2 反饋校正的作用
5.5 復合校正
5.5.1 按輸入補償?shù)膹秃闲Ｕ?br>5.5.2 按擾動補償?shù)膹秃闲Ｕ?br>5.6 串聯(lián)超前校正方法
5.7 串聯(lián)遲后校正
5.8 串聯(lián)遲后一超前校正
5.9 復合控制方法
5.9.1 按輸入補償?shù)膹秃峡刂?br>5.9.2 按擾動補償?shù)膹秃峡刂?br>5.10 系統(tǒng)設計校正的MATLAB實現(xiàn)
習題
參考文獻