控制工程基础(第4版现代机械工程系列精品教材普通高等教育十一五国家级规划教材)

本书此次修订按照打造新工科精品教材的要求，以培养新素养形成新能力为牵引重构课程边界、按教学实践积累总结和新工科要求重塑课程知识点、按与时俱进的时代特征要求提供媒体教学内容，精心对第3版进行了诸多重要修订，使内容更为优化，更切合时代需求。本书主要介绍控制工程中分析和综合线性定常系统的时、频域理论和方法，内容包括：绪论、数学模型、时域分析、频域分析、综合与校正。本书正文融入有针对性的例题，并精选习题，附有MATLAB/Simulink软件在控制工程中的应用实例、实践项目工程教学案例、电液控制系统分析与综合工程实例以及习题参考答案。本书配套有PPT教学课件和微信公众教学资源（登录方法见封底勒口），微信公众教学资源有教学课件、习题详解、扩展阅读等内容，便于学习与交流互动。

序言 第4版前言 第3版前言 第2版前言 第1版前言 第1章绪论1 11概述1 12控制系统的基本概念3 121控制系统的工作原理4 122开环控制系统与闭环控制系统5 123闭环控制系统的基本组成6 124控制系统的基本类型7 125对控制系统的基本要求8 13控制工程基础的主要任务与知识 体系9 131主要任务9 132知识体系9 本章小结10 习题10 第2章控制系统的数学模型11 21控制系统的微分方程及线性化方程11 211机械系统的微分方程11 212电气系统的微分方程14 213液压系统的线性化微分方程16 214机电液系统的相似性18 22拉普拉斯变换及反变换19 221拉普拉斯变换及其运算法则19 222拉普拉斯反变换及其计算方法23 23传递函数及基本环节的传递函数30 231传递函数30 232基本环节的传递函数32 24框图及其简化35 241框图组成及连接方式35 242框图等效变换39 243梅逊公式42 本章小结46 习题46 第3章控制系统的时域分析51 31控制系统的时间响应及性能指标51 311典型输入信号51 312时间响应概述54 313瞬态性能指标56 314稳态性能指标58 32一阶系统的时域分析58 321一阶系统的数学模型58 322一阶系统的时间响应59 323一阶系统的瞬态性能指标61 33二阶系统的时域分析62 331二阶系统的数学模型62 332二阶系统的单位阶跃响应63 333欠阻尼二阶系统的瞬态性能 指标66 34高阶系统的时域分析72 35稳定性及其劳斯稳定判据73 351稳定性的概念73 352线性定常系统稳定的充要 条件74 353劳斯稳定判据75 36稳态误差分析与计算82 361误差的定义82 362稳态误差的基本概念83 363稳态误差的计算85 37根轨迹法89 371根轨迹的基本概念89 372幅值条件和相角条件90 373根轨迹的绘制91 本章小结95 习题95 第4章控制系统的频域分析98 41频率特性的基本概念98 42频率特性图形表示法102 421Nyquist图102 422Bode图108 423最小相位系统118 43几何稳定判据120 431奈氏判据120 432对数判据122 44相对稳定性123 441相角裕度和幅值裕度123 442相对稳定性的计算与分析125 45闭环频率特性128 451由开环频率特性估计闭环频率 特性128 452闭环系统的频域性能指标129 453系统辨识的概念130 本章小结134 习题135 第5章控制系统的综合与校正139 51概述139 511校正的概念和实质139 512控制系统的性能指标140 513校正方法142 514校正方式142 52基本控制规律及PID参数整定143 521基本控制规律及其作用144 522PID参数整定方法146 53串联校正148 531相位超前校正装置149 532相位滞后校正装置150 533相位滞后超前校正装置153 534串联校正装置的设计155 54反馈校正162 541反馈的作用163 542反馈校正装置的设计163 55复合校正166 551按给定量顺馈补偿控制器的 设计166 552按扰动量前馈补偿控制器的 设计170 本章小结170 习题171 附录175 附录AMATLAB/Simulink软件在控制 工程中的应用实例175 附录B阀控缸位置闭环控制系统实践 项目工程教学案例185 附录C转速反馈直流调速控制系统的 分析与综合192 习题参考答案201 参考文献207