自考教材:02240机械工程控制基础（2024年版）

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出版信息

书名：机械工程控制基础（2024年版）（含：机械工程控制基础自学考试大纲）
作者：董霞
出版社：机械工业出版
出版日期： 2024-07-05
字数：474 千字
定价：63.8
ISBN：978-7-111-75717-7

图书简介

机械工业出版社本书是全国高等教育自学考试指导委员会组编教材，是为适应自学考试机械电子工程（专升本）、机电一体化技术（专科）等专业的学生学习“机械工程控制基础”课程而修订和编写的。本次修编主要基于2012年版本，理论体系上仍然只保留了经典控制理论的内容，在阐明经典控制理论的基本概念、基本理论和基本方法的基础上，对全书内容进行了补充、修改和润色。本书主要内容包括绪论、拉普拉斯变换的数学方法、控制系统的数学模型、控制系统的时域（主要是瞬态响应与系统误差）分析、控制系统的频率特性、控制系统的稳定性以及控制系统的校正与设计。

本书除绪论外，在各章给出了基于MATLAB应用的例题。每章后都附有自学指导、复习思考题和精选的习题。书末附有MATLAB应用的基础知识和部分习题参考答案。 本书适合作为自学考试机械电子工程（专升本）、机电一体化技术（专科）等专业“机械工程控制基础”课程教材，也可作为普通高等教育机电一体化、机械电子工程、机械设计制造及自动化等专业相关课程教材，还可供工程技术人员参考。

目录

组编前言
主要符号一览表
机械工程控制基础自学考试大纲
大纲前言
Ⅰ.课程性质与课程目标3
Ⅱ.考核目标4
Ⅲ.课程内容与考核要求4
Ⅳ.关于大纲的说明与考核实施要求17
附录题型举例18
大纲后记21

机械工程控制基础
编者的话23

第1章绪论25
1.1 控制理论的发展简史25
1.2 机械工程控制论的研究对象27
1.3 控制系统的基本概念28
1.4 机械工程控制的应用实例33
1.5 本课程特点及内容简介36
自学指导36
复习思考题36
习题36

第2章拉普拉斯变换的数学方法39
2.1 复数和复变函数39
2.2 拉普拉斯变换与拉普拉斯反变换的定义41
2.3 典型时间函数的拉普拉斯变换42
2.4 拉普拉斯变换的性质46
2.5 拉普拉斯反变换的数学方法53
2.6 用拉普拉斯变换解常微分方程60
自学指导63
复习思考题63
习题64

第3章控制系统的数学模型66
3.1 概述66
3.2 系统微分方程的建立68
3.3 传递函数76
3.4 系统框图86
3.5 机、电系统的传递函数95
自学指导105
复习思考题105
习题105

第4章控制系统的时域分析109
4.1 时间响应109
4.2 一阶系统的时间响应112
4.3 二阶系统的时间响应114
4.4 高阶系统的时间响应118
4.5 瞬态响应的性能指标121
4.6 系统误差分析130
自学指导138
复习思考题138
习题138

第5章控制系统的频率特性141
5.1 系统的频率响应与频率特性141
5.2 频率特性的对数坐标图148
5.3 频率特性的极坐标图161
5.4 最小相位系统及其辨识171
5.5 开环频率特性与系统时域性能的关系175
5.6 闭环频率特性与频域性能指标176
自学指导180
复习思考题181
习题181

第6章控制系统的稳定性184
6.1 稳定性184
6.2 劳斯赫尔维茨判据187
6.3 奈奎斯特判据193
6.4 系统的相对稳定性206
6.5 根轨迹法211
自学指导228
复习思考题229
习题229

第7章控制系统的校正与设计233
7.1 控制系统的性能指标与校正方式233
7.2 串联校正236
7.3 并联校正250
7.4 PID校正器的设计255
自学指导264
复习思考题264
习题264

附录267
附录AMATLAB应用的基础知识267
A.1 如何应用MATLAB269
A.2 线性系统的数学模型270
A.3 有关计算与系统分析274
A.4 绘图280
A.5 本书所用MATLAB命令282
附录B部分习题参考答案282

参考文献300
后记301
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