机械控制工程基础

　　本书着重介绍了工程上广泛应用的经典控制论原理及其应用，包括控制系统的数学模型建立、时域分析、频域分析、误差分析、综合与校正，同时介绍了采样控制系统的初步知识。且书末附录还有Laplace变换、Z变换、MATLAB简介等内容。 本书以高性能的数值计算和可视化软件MATLAB为工具，阐述机械工程控制基础知识，对于课程学习起到事半功倍的效果。 本书可供全国普通高等院校机械工程类专业、测控技术及仪器专业作为教材，也可供工程技术人员参考。

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1　绪论
　1.1　机械控制工程概述
　1.2　机械系统中信息传递、反馈以及反馈控制
　1.3　反馈控制系统
　　1.3.1　开环控制与闭环控制
　　1.3.2　闭环控制系统的构成
　1.4　对控制系统性能的基本要求
　本章小结
　习题
2　控制系统的数学模型
　2.1　控制系统的微分方程
　　2.1.1　线性系统与非线性系统
　　2.1.2　线性系统微分方程的列写
　　2.1.3　系统非线性微分方程的线性化
　2.2　传递函数
　　2.2.1　传递函数的定义
　　2.2.2　传递函数的常见形式
　2.3　传递函数方块图　
　　2.3.1　控制系统的基本联接方式
　　2.3.2　扰动作用下的闭环控制系统
　　2.3.3　方块图的绘制
　　2.3.4　方块图的变换
　　2.3.5　方块图的简化
　2.4　典型环节的传递函数
　　2.4.1　比例环节
　　2.4.2　惯性环节　
　　2.4.3　微分环节　
　　2.4.4　积分环节
　　2.4.5　振荡环节
　　2.4.6　延时环节
　本章小结
　习题
3　控制系统的时域分析
　3.1　时间响应与典型输入信号
　　3.1.1　时间响应及其组成
　　3.1.2　典型输入信号
　3.2　阶系统的时间响应
　　3.2.1　阶系统的数学模型
　　3.2.2　阶系统的单位阶跃响应
　　3.2.3　阶系统的单位脉冲响应
　3.3　二阶系统的时间响应
　　3.3.1　二阶系统的数学模型
　　3.3.2　二阶系统的单位阶跃响应
　　3.3.3　二阶系统的单位脉冲响应
　3.4　高阶系统的时间响应
　　3.4.1　高阶系统的时间响应分析
　　3.4.2　高阶系统的简化
　3.5　控制系统的动态性能指标
　　3.5.1　瞬态响应的性能指标
　　3.5.2　时间响应的实验方法
　3.6　控制系统的稳定性
　　3.6.1　稳定性的基本概念
　　3.6.2　线性系统稳定的充要条件
　　3.6.3　Routh-Hurwitz稳定判据
　3.7　计算机辅助时域分析
　本章小结
　习题
4　控制系统的频域分析
　4.1　频率特性的基本概念
　　4.1.1　频率响应
　　4.1.2　频率特性
　　4.1.3　频率特性的求取方法
　　4.1.4　频率特性分析法的特点
　4.2　频率特性的图形表示方法
　　4.2.1　极坐标图（Nyquist图）
　　4.2.2　地数频率特性图（Bode图）
　　4.2.3　典型环节的频率特性图
　4.3　控制系统的频率特性图
　　4.3.1　系统的开环频率特性图
　　4.3.2　闭环系统的频率特性图
　　4.3.3　闭环频率特性图与开环频率特性图的对应关系
　4.4　控制系统稳定性的频域判据
　　4.4.1　幅角原理
　　4.4.2　基于极坐标图的奈魁斯特判据
　　4.4.3　基于Bode图的奈魁斯特判据
　4.5　控制系统的相对稳定性　
　　4.5.1　相位裕量
　　4.5.2　增益裕量
　4.6　闭环系统性能的频域分析
　　4.6.1　系统动态性能的频域指标
　　4.6.2　系统的频域指标与时域指标之间的关系
　　4.6.3　根据频率特性图分析系统的时域动态性能
　4.7　计算机辅助频域分析
　　4.7.1　频率特性的极坐标图
　　4.7.2　频率特性的Bode图
　本章小结
　习题
5　控制系统的误差分析
6　控制系统的综合与校正
7　采样控制系统初步
附录A　拉普拉斯变换
附录B　z变换
附录C　MATLAB语言及控制系统分析工具简介
参考文献