机械工程控制基础

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。

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 Ⅱ.考核目标 Ⅲ.课程内容与考核要求 Ⅳ.关于大纲的说明与考核实施要求 附录 题型举例 大纲后记 机械工程控制基础 编者的话 第1章 绪论 1.1 控制理论的发展简史 1.2 机械工程控制论的研究对象 1.3 控制系统的基本概念 1.4 机械工程控制的应用实例 1.5 本课程特点及内容简介 自学指导 复习思考题 习题 第2章 拉普拉斯变换的数学方法 2.1 复数和复变函数 2.2 拉普拉斯变换与拉普拉斯反变换的定义 2.3 典型时间函数的拉普拉斯变换 2.4 拉普拉斯变换的性质 2.5 拉普拉斯反变换的数学方法 2.6 用拉普拉斯变换解常微分方程 自学指导 复习思考题 习题 第3章 控制系统的数学模型 3.1 概述 3.2 系统微分方程的建立 3.3 传递函数 3.4 系统框图 3.5 机、电系统的传递函数 自学指导 复习思考题 习题 第4章 控制系统的时域分析 4.1 时间响应 4.2 一阶系统的时间响应 4.3 二阶系统的时间响应 4.4 高阶系统的时间响应 4.5 瞬态响应的性能指标 4.6 系统误差分析 自学指导 复习思考题 习题 第5章 控制系统的频率特性 5.1 系统的频率响应与频率特性 5.2 频率特性的对数坐标图 5.3 频率特性的极坐标图 5.4 最小相位系统及其辨识 5.5 开环频率特性与系统时域性能的关系 5.6 闭环频率特性与频域性能指标 自学指导 复习思考题 习题 第6章 控制系统的稳定性 6.1 稳定性 6.2 劳斯赫尔维茨判据 6.3 奈奎斯特判据 6.4 系统的相对稳定性 6.5 根轨迹法 自学指导 复习思考题 习题 第7章 控制系统的校正与设计 7.1 控制系统的性能指标与校正方式 7.2 串联校正 7.3 并联校正 7.4 PID校正器的设计 自学指导 复习思考题 习题 附录 附录A MATLAB应用的基础知识 A.1 如何应用MATLAB A.2 线性系统的数学模型 A.3 有关计算与系统分析 A.4 绘图 A.5 本书所用MATLAB命令 附录B 部分习题参考答案 参考文献 后记