《控制理論及其應用(第二版)》是在第一版的基礎上修訂而成的,介紹的內(nèi)容是理論與實踐密切結(jié)合的跨學科的綜合技術,主要是應用經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論分析和解決工程技術問題。主要內(nèi)容包括機械系統(tǒng)模型的建立及機電相似系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)換、系統(tǒng)的典型信號和典型環(huán)節(jié)、控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性及其分析、根軌跡法、控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的分析與計算、自動控制系統(tǒng)的校正設計、機械系統(tǒng)的建模與分析、機床進給系統(tǒng)速度和位置控制及穩(wěn)定性分析、控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述、控制系統(tǒng)狀態(tài)方程的解、李雅普諾夫穩(wěn)定性分析、控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間綜合法、神經(jīng)網(wǎng)絡控制及其應用、模糊控制及其應用等。
《控制理論及其應用(第二版)》可作為普通高等學校機械工程學科研究生教學用書,還可供相關專業(yè)工程技術人員自學與參考。
隨著現(xiàn)代科學技術的迅速發(fā)展,特別是隨著機械自動化程度、勞動生產(chǎn)率、儀器設備精度等的不斷提高,自動控制技術在機械制造中的地位顯得越來越重要。而電子技術、自動控制技術以及計算機技術的快速發(fā)展又為控制理論在機械制造中的廣泛應用提供了條件。對于大多數(shù)工程技術人員和科學工作者來說,自動控制已成為必不可缺的基礎知識,很好地掌握并應用自動控制理論尤為重要。
但是,作為一般的機械工程技術人員和學生來說,總覺得學習和掌握控制理論和技術很困難,究其原因主要是在以往的教學中,過多地強調(diào)理論的系統(tǒng)性和數(shù)學的嚴謹性,而忽視了控制理論和技術的目的性和適用性。本書以理論密切聯(lián)系實際為宗旨,盡量做到將控制理論應用到工程實踐中,這樣更有利于進一步學習、消化理解和掌握控制理論和相關技術。
本書是在第一版的基礎上修訂而成的,由盧澤生主編,具體分工如下:第1-4、6-8、14、15章由盧澤生編著;第5、9章由孫雅洲編著;第10-13章由吳振順編著。白基成對第7、8章、楊慶俊對第10-13章進行了補充修改,在再版之際表示感謝。
東南大學王積偉教授認真審閱了本書,并提出許多寶貴意見與建議,在此表示衷心的感謝。
雖在多年的教學中力爭不斷地充實和完善,但由于作者水平所限,書中內(nèi)容仍不免有欠妥之處,懇請廣大讀者提出寶貴意見。
第1章 緒論
1.1 基本概念
1.2 機械控制系統(tǒng)的組成及其研究內(nèi)容
1.2.1 控制系統(tǒng)性能分析
1.2.2 控制系統(tǒng)的設計
1.3 自動控制系統(tǒng)的分類
第2章 機械系統(tǒng)模型的建立及機電相似系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)換
2.1 機械系統(tǒng)模型的建立
2.2 機電相似系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)換
第3章 系統(tǒng)的典型信號和典型環(huán)節(jié)
3.1 系統(tǒng)的典型信號及其時間響應分析
3.1.1 系統(tǒng)的典型信號
3.1.2 系統(tǒng)時間響應數(shù)學模型的建立與時間響應分析
3.2 系統(tǒng)的頻率響應和典型環(huán)節(jié)
3.2.1 頻率響應
3.2.2 機械系統(tǒng)的典型環(huán)節(jié)及其特性的描述
3.2.3 電系統(tǒng)的典型環(huán)節(jié)及其特性的描述
3.3 有關頻率的基本概念
3.4 自動控制系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)的概念
第4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性及其分析
4.1 系統(tǒng)的穩(wěn)定性
4.2 系統(tǒng)的穩(wěn)定性判據(jù)
4.2.1 解方程穩(wěn)定判據(jù)(求解閉環(huán)傳遞函數(shù)特征方程法)
4.2.2 勞斯穩(wěn)定判據(jù)
4.2.3 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)(簡稱奈氏判據(jù))
4.2.4 對數(shù)幅相頻率特性穩(wěn)定判據(jù)
4.3 系統(tǒng)的穩(wěn)定裕量
4.3.1 奈氏穩(wěn)定判據(jù)的穩(wěn)定裕量
4.3.2 對數(shù)幅相頻率特性穩(wěn)定判據(jù)的穩(wěn)定裕量
4.4 液壓仿形刀架控制系統(tǒng)的綜合分析與計算
第5章 根軌跡法
5.1 控制系統(tǒng)的根軌跡
5.1.1 根軌跡的基本概念
5.1.2 控制系統(tǒng)根軌跡的分析
5.2 根軌跡所遵循的幅值和幅角條件
5.3 繪制根軌跡的基本規(guī)則及步驟
第6章 控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的分析與計算
6.1 控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的分析
6.2 穩(wěn)態(tài)誤差中的靜態(tài)誤差和動態(tài)誤差計算
6.2.1 靜態(tài)誤差
6.2.2 動態(tài)誤差
6.3 液壓仿形刀架控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的計算
6.3.1 跟隨誤差essi的計算
6.3.2 負載誤差essF的計算
第7章 自動控制系統(tǒng)的校正設計
7.1 校正問題的提出
7.2 各設計參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響
7.3 系統(tǒng)校正
7.3.1 系統(tǒng)校正方式
7.3.2 常用校正裝置
7.3.3 超前校正
7.3.4 滯后校正
7.3.5 滯后-超前校正
7.3.6 PID校正
第8章 機械系統(tǒng)的建模與分析
8.1 機床工作臺的位置控制系統(tǒng)分析
8.2 機床工作臺的速度控制系統(tǒng)分析
8.3 活塞銷孔鏜削加工的表面質(zhì)量分析與控制
第9章 機床進給系統(tǒng)的速度和位置控制及穩(wěn)定性分析
9.1 機床進給運動伺服控制系統(tǒng)的組成
9.1.1 機床進給系統(tǒng)的開環(huán)控制
9.1.2 機床進給系統(tǒng)的閉環(huán)控制
9.2 直流伺服電機數(shù)學模型的建立
9.3 速度控制系統(tǒng)的建立及穩(wěn)定性的對比分析
9.3.1 直流伺服電機的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的建立
9.3.2 速度控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)的建立及穩(wěn)定性的對比分析
9.3.3 速度反饋控制系統(tǒng)根軌跡的繪制
9.4 位置控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)的建立及穩(wěn)定性對比分析
9.4.1 無速度反饋的位置控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)的建立與穩(wěn)定性分析
……
第10章 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述
第11章 控制系統(tǒng)狀態(tài)方程的解
第12章 李雅普諾夫穩(wěn)定性分析
第13章 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間綜合法
第14章 神經(jīng)網(wǎng)絡控制及其應用
第15章 模糊控制及其應用
附錄
參考文獻