機械工程控制基礎（第2版）

第1章 緒論
1.1 機械工程控制理論研究的對象與任務
1.2 系統(tǒng)的基本概念
1.2.1 自動控制系統(tǒng)工作原理
1.2.2 系統(tǒng)的分類
1.2.3 反饋控制系統(tǒng)的基本組成
1.2.4 名詞術語
1.3 對控制系統(tǒng)的基本要求
1.4 本課程的特點及學習方法
習題

第2章 系統(tǒng)的數(shù)學模型
2.1 引言
2.1.1 系統(tǒng)的數(shù)學模型
2.1.2 線性系統(tǒng)
2.1.3 非線性系統(tǒng)
2.2 線性微分方程式的建立
2.2.1 建立線性微分方程式的步驟
2.2.2 舉例
2.3 非線性系統(tǒng)的線性化
2.4 拉普拉斯變換
2.4.1 拉普拉斯變換的定義
2.4.2 拉氏變換的主要定理
2.4.3 拉普拉斯反變換
2.4.4 用拉氏變換解常系數(shù)線性微分方程
2.5 傳遞函數(shù)
2.5.1 傳遞函數(shù)的概念
2.5.2 典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)
2.5.3 相似原理
2.6 方塊圖及其應用
2.6.1 方塊圖單元、相加點和分支點
2.6.2 方塊圖基本連接方式
2.6.3 繪制系統(tǒng)方塊圖的方法
2.6.4 方塊圖的變換法則
2.6.5 系統(tǒng)傳遞函數(shù)的求法
2.7 信號流程圖及梅遜公式
2.7.1 信號流程圖
2.7.2 定義
2.7.3 系統(tǒng)信號流程圖的畫法
2.7.4 梅遜公式
2.8 利用MATLAB語言進行數(shù)學模型的描述
習題

第3章 時間特性分析法
3.1 時間響應與典型輸入信號
3.1.1 時間響應的概念
3.1.2 典型輸入信號
3.1.3 瞬態(tài)響應的性能指標
3.2 一階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應
3.2.1 一階系統(tǒng)的數(shù)學模型
3.2.2 一階系統(tǒng)的單位階躍響應
3.2.3 一階系統(tǒng)的單位斜坡響應
3.2.4 一階系統(tǒng)的單位脈沖響應
3.3 二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應
3.3.1 二階系統(tǒng)的數(shù)學模型
3.3.2 二階系統(tǒng)的階躍響應
3.3.3 二階系統(tǒng)的單位斜坡響應
3.3.4 二階系統(tǒng)的單位脈沖響應
3.3.5 二階系統(tǒng)階躍響應與極點的關系
3.3.6 二階系統(tǒng)瞬態(tài)響應的性能指標計算
3.4 高階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應
3.5 時間特性的計算機求解
習題

第4章 頻率特性分析法
4.1 頻率特性的基本概念
4.1.1 頻率特性及其物理意義
4.1.2 頻率特性的求法
4.2 頻率特性表示法
4.2.1 極坐標圖（奈奎斯特圖）
4.2.2 伯德圖（Bode圖）
4.2.3 增益相位圖（尼科爾斯圖）
4.3 典型環(huán)節(jié)的頻率特性
4.3.1 比例環(huán)節(jié)的頻率特性
4.3.2 積分環(huán)節(jié)的頻率特性
4.3.3 理想微分環(huán)節(jié)的頻率特性
4.3.4 慣性環(huán)節(jié)的頻率特性
4.3.5 一階微分環(huán)節(jié)的頻率特性
4.3.6 二階振蕩環(huán)節(jié)的頻率特性
4.3.7 二階微分環(huán)節(jié)的頻率特性
4.4 控制系統(tǒng)開環(huán)伯德圖和最小相位系統(tǒng)
4.4.1 控制系統(tǒng)開環(huán)伯德圖
4.4.2 最小相位系統(tǒng)
4.5 閉環(huán)頻率特性
4.5.1 由開環(huán)頻率特性估計閉環(huán)頻率特性
4.5.2 閉環(huán)系統(tǒng)頻率特性的性能指標
4.6 由實測頻率特性曲線確定系統(tǒng)傳遞函數(shù)
4.6.1 頻率特性實驗分析的步驟
4.6.2 由伯德圖確定系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
4.7 用MATLAB語言計算頻率特性
4.7.1 極坐標奈奎斯特（Nyquist）圖
4.7.2 對數(shù)幅頻特性圖（伯德圖）
4.7.3 對數(shù)幅相頻率特性圖（尼科爾斯圖）
習題

第5章 根軌跡法
5.1 繪制根軌跡的基本條件
5.1.1 基本分析
5.1.2 繪制根軌跡的基本條件
5.2 以K1為參數(shù)變量的根軌跡的繪制
5.2.1 根軌跡的起點
5.2.2 根軌跡的終點
5.2.3 根軌跡的對稱性
5.2.4 根軌跡的漸近線
5.2.5 實軸上的根軌跡
5.2.6 根軌跡的出射角和入射角
5.2.7 根軌跡的分離點與會合點
5.2.8 根軌跡與虛軸的交點（此節(jié)可在學完
第6章之后學習）
5.3 增加開環(huán)零極點對根軌跡的影響
5.3.1 增加零點的影響
5.3.2 增加極點的影響
5.4 利用MATLAB語言繪制系統(tǒng)的根軌跡
習題

第6章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
6.1 控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本概念
6.1.1 穩(wěn)定性概念
6.1.2 系統(tǒng)穩(wěn)定的條件
6.2 代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)
6.2.1 勞斯穩(wěn)定判據(jù)
6.2.2 赫爾維茨穩(wěn)定性判據(jù)
6.3 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)
6.3.1 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)簡介
6.3.2 穩(wěn)定裕度
6.3.3 伯德圖判據(jù)
6.4 用MATLAB語言分析穩(wěn)定性
6.4.1 代數(shù)穩(wěn)定判斷
6.4.2 用伯德圖法判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性
習題

第7章 控制系統(tǒng)的誤差分析與計算
7.1 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差概念
7.2 輸入引起的穩(wěn)態(tài)誤差
7.2.1 誤差傳遞函數(shù)與穩(wěn)態(tài)誤差
7.2.2 靜態(tài)誤差系數(shù)
7.2.3 其他輸入信號時的誤差
7.3 存在擾動時的穩(wěn)態(tài)誤差
7.4 減小穩(wěn)態(tài)誤差的方法
7.5 利用MATLAB語言計算系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
習題

第8章 系統(tǒng)的設計與校正
第9章 計算機采樣控制系統(tǒng)
部分習題參考答案
參考文獻