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诺森机械工程控制基础罗忠[等]编著9787030762146科学出版社
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目录
章 绪论 1
1.1 机械工程的发展与控制理论的应用 1
1.2 机械工程自动控制系统的基本结构及工作原理 2
1.2.1 机械装置产生的自动控制作用 2
1.2.2 工作台位置自动控制系统 3
1.. 工作台速度自动控制系统 8
1.2.4 机械自动控制系统的基本结构和基本变量 9
1.3 机械自动控制系统的分类 10
1.4 对自动控制系统的基本要求 11
习题 12
第2章 控制系统的数学模型 17
2.1 系统微分方程的建立 17
2.2 非线数学模型的线化 20
. 拉普拉斯变换 21
..1 复数和复变函数 22
..2 拉普拉斯变换的意义
.. 典型时间函数的拉普拉斯变换
..4 拉普拉斯变换的基本质 25
..5 拉普拉斯反变换 27
2.4 传递函数 29
2.4.1 传递函数的定义 29
2.4.2 典型环节的传递函数 30
2.5 系统方框图和信号流图 34
2.5.1 系统方框图的组成 34
2.5.2 环节的基本连接方式 34
2.5.3 方框图的变换与简化 36
2.5.4 系统的信号流图及梅森公式 38
2.6 工作台位置自动控制系统的数学模型 42
习题 44
第3章 控制系统的时域分析法 51
3.1 典型输入信号 51
3.2 一阶系统的时间响应 52
3.2.1 一阶系统的单位脉冲响应 53
3.2.2 一阶系统的单位阶跃响应 53
3.. 一阶系统的单位斜坡响应 54
3.3 二阶系统的时间响应 54
3.3.1 二阶系统的单位脉冲响应 55
3.3.2 二阶系统的单位阶跃响应 55
3.3.3 二阶系统的单位斜坡响应 56
3.3.4 二阶系统时间响应的能指标 57
3.3.5 二阶系统计算举例 60
3.4 高阶系统的时间响应分析 61
3.5 工作台位置自动控制系统的时域分析 62
习题 64
第4章 控制系统的频域分析法 68
4.1 频率特概述 68
4.1.1 频率特的基本概念 68
4.1.2 频率特的求法 69
4.1.3 频率特的特点和作用 71
4.2 典型环节频率特的奈奎斯特图 72
4.2.1 奈奎斯特图的概念 72
4.2.2 典型环节的奈奎斯特图 72
4.3 系统奈奎斯特图的画法 76
4.4 典型环节频率特的伯德图 78
4.4.1 伯德图的概念 78
4.4.2 典型环节的伯德图 79
4.4.3 绘制系统伯德图的步骤 84
4.5 频域能指标 85
4.6 *小相位系统和非*小相位系统 86
4.7 工作台位置自动控制系统的频域分析 87
习题 89
第5章 控制系统的稳定 93
5.1 系统稳定的基本概念及稳定条件93
5.2 代数稳定判据 94
5.2.1 赫尔维茨判据 95
5.2.2 劳斯判据 96
5.3 几何稳定判据 101
5.3.1 幅角原理 101
5.3.2 奈奎斯特稳定判据 102
5.3.3 含有积分环节和环节系统的稳定分析 104
5.3.4 根据伯德图判断系统的稳定 106
5.4 系统的相对稳定 108
5.5 工作台位置自动控制系统的稳定分析 111
习题 112
第6章 控制系统的根轨迹分析法 115
6.1 根轨迹与系统特 115
6.2 根轨迹的幅值条件和相角条件 116
6.3 绘制根轨迹的基本规则 117
6.4 基于MATLAB的根轨迹绘制方法 122
6.4.1 MATLAB基础 122
6.4.2 应用MATLAB绘制根轨迹 124
6.5 工作台位置自动控制系统的根轨迹分析 127
习题 129
第7章 控制系统的误差分析和计算 131
7.1 系统稳态误差的基本概念 131
7.1.1 偏差和误差 131
7.1.2 稳态误差 132
7.2 系统稳态误差的计算 132
7.2.1 系统的类型 132
7.2.2 系统的误差传递函数 133
7.. 静态误差系数 134
7.2.4 用伯德图确定误差系数 137
7.2.5 扰动引起的误差 139
7.3 减小稳态误差的途径 140
7.4 动态误差系数 142
7.5 工作台位置自动控制系统的误差分析 143
习题 143
第8章 控制系统能校正 148
8.1 概述 148
8.2 系统的能指标 149
8.3 基于闭环零点、极点分布情况分析系统能 150
8.3.1 系统单位阶跃输入响应 150
8.3.2 闭环零点、极点的分布与系统能的关系 151
8.3.3 利用极点估计系统能指标 151
8.4 并联校正 152
8.4.1 反馈校正 152
8.4.2 顺馈校正 153
8.5 串联校正 154
8.5.1 伯德定理简介及应用 154
8.5.2 相位超前校正 155
8.5.3 相位滞后校正 158
8.5.4 相位滞后超前校正 161
8.6 控制器类型 163
8.6.1 比例控制器(P) 163
8.6.2 比例积分控制器(PI) 163
8.6.3 比例微分控制器(PD) 164
8.6.4 比例积分微分控制器
(P) 164
8.6.5 有源相位超前控制器 166
8.6.6 有源相位滞后控制器 166
8.6.7 有源相位滞后超前控制器 167
8.7 按希望特设计控制器 167
8.7.1 典型Ⅰ型系统(二阶希望特系统) 167
8.7.2 典型Ⅱ型系统(三阶希望特系统) 169
8.7.3 按希望特设计控制器的图解法171
8.7.4 按希望特设计控制器的直接法173
8.8 工作台位置自动控制系统的设计175
习题 176
第9章 离散控制系统 182
9.1 概述 182
9.1.1 离散控制系统的硬件结构 182
9.1.2 模/数转换(A/D) 183
9.1.3 数/模转换(D/A) 183
9.2 犣变换和犣反变换 184
9.2.1 犣变换的定义 184
9.2.2 犣变换的质 186
9.. 犣反变换 186
《机械工程控制基础(第四版)》讲述了控制理论的基本原理及其在机械工程自动控制系统中的应用。《机械工程控制基础(第四版)》共11章:~8章为控制理论部分,主要介绍了自动控制的基本概念、控制系统在时域和频域中数学模型的建立,分析了单输入单输出、线、时不变系统的稳定和稳态误差,阐述了线控制系统的时域分析法、频域分析法、根轨迹法及设计校正方法,每章均有工程实例分析;第9章为离散控制系统部分;0章为现代控制理论基础部分;1章为智能控制理论基础部分。
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