控制工程基础与应用

第1章 绪论
1．1 机械工程控制概述
1．1．1 控制理论与机械工程控制
1．1．2 机械工程控制论的研究对象与任务
1．2 控制的分类及组成
1．2．1 控制的几种分类
1．2．2 控制的基本组成
1．3 控制的基本要求
1．4 控制工程的发展与应用
1．4．1 自动控制的发展阶段
1．4．2 控制理论在机械制造发展中的应用
1．5 本书的结构体系
本章小结
习题
第2章 控制的数学模型
2．1 的数学模型
2．1．1 的数学模型及分类
2．1．2 列写数学模型的一般方法
2．2 的微分方程
2．2．1 列写微分方程的一般步骤
2．2．2 典型的微分方程
2．3 的传递函数
2．3．1 传递函数的基本概念
2．3．2 的特征方程、零点和极点及复域特征
2．3．3 典型环节的传递函数
2．3．4 传递函数的几个问题
2．4 的传递函数方框图
2．4．1 控制数学模型图形化的优点
2．4．2 方框图的结构要素及建立
2．4．3 传递函数方框图的等效变换
2．4．4 复杂传递函数方框图化简与直接列写
2．4．5 输入和干扰同时作用下的传递函数
2．5 MATLAB/Simulink在控制工程中的应用
2．5．1 MATLAB/Simulink软件简介
2．5．2 MATLAB工具箱及操作
2．5．3 Simulink模块库及建模
2．5．4 数学模型的MATLAB/Simulink实现
本章小结
习题
第3章 控制的时域分析法
3．1 响应的构成和动态特性的时域特征
3．1．1 时间响应及组成
3．1．2 典型输入信号
3．2 控制时域动态性能分析
3．2．1 控制时域分析的基本方法及步骤
3．2．2 一阶的时间响应
3．2．3 二阶的时间响应
3．2．4 控制的时域性能指标及计算
3．2．5 高阶的时域分析
3．3 控制稳定性时域分析
3．3．1 稳定性的概念
3．3．2 线性稳定性的充分必要条件
3．3．3 劳斯（Routh稳定性判据
3．4 控制误差时域分析及计算
3．4．1 的误差与偏差
3．4．2 的稳态误差与稳态偏差
3．4．3 的型次与偏差系数
3．4．4 扰动作用下的稳态误差
3．4．5 提高稳态精度的措施
3．5 基于MATLAB/Simulink的时间响应分析
本章小结
习题
第4章 控制的频域分析法
4．1 概述
4．1．1 频率特性的基本概念
4．1．2 频率特性的获取及特点
4．1．3 对数频率特性
4．2 典型环节及一般的频率特性
4．3 频率特性的性能指标
4．4 Nyquist和Bode稳定判据
4．4．1 辐角原理
4．4．2 Nyquist稳定判据
4．4．3 原点为开环极点时的Nyquist判据
4．4．4 根据Bode图判断的稳定性
4．5 控制的相对稳定性
4．6 基于MATLAB/Simulink的频域分析
本章小结
习题
第5章 控制校正与工程设计
5．1 控制的设计与校正概述
5．1．1 校正的概念
5．1．2 校正的方式
5．1．3 校正装置
5．2 控制的设计指标要求
5．2．1 控制时域、频域性能指标及误差准则
5．2．2 频域性能指标与时域性能指标的关系
5．2．3 设计与校正的一般原则
5．3 串联校正
5．3．1 相位超前校正
5．3．2 相位滞后校正
5．3．3 相位滞后-超前校正
5．4 并联校正
5．4．1 反馈校正
5．4．2 顺馈校正
5．5 PID校正
5．5．1 PID控制规律
5．5．2 PID控制器类型
5．5．3 PID控制器设计
5．6 基于MATLAB/Simulink的校正
5．6．1 控制的Bode图校正
5．6．2 控制的PID校正
本章小结
习题
第6章 离散控制
6．1 离散控制概述
6．1．1 采样控制与数字控制
6．1．2 A/D转换器与D/A转换器
6．1．3 离散控制的特点
6．2 信号采样与采样定理
6．2．1 信号采样
6．2．2 采样定理
6．2．3 采样信号的保持
6．3 离散控制的数学模型——差分方程
6．3．1 线性常系数差分方程
6．3．2 差分方程的解法
6．4 离散控制的传递函数
6．4．1 脉冲传递函数的定义与求解
6．4．2 脉冲传递函数的建立
6．5 离散控制分析
6．5．1 离散控制稳定性分析
6．5．2 离散控制动态性能分析
6．5．3 离散控制稳态性能分析
6．6 基于MATLAB/Simulink的离散分析与校正
6．6．1 连续的离散化
6．6．2 离散的单位阶跃响应
6．6．3 离散的频域响应
本章小结
习题
第7章 控制技术在工程中的应用
7．1 控制职能原理框图到传递函数框图的转化
7．2 数控交流伺服参数整定
7．3 控制技术在工业机器人中的应用
7．3．1 工业机器人控制的特点
7．3．2 工业机器人控制的主要功能
7．3．3 工业机器人控制的组成
7．3．4 工业机器人运动控制
本章小结
附录A 主要符号说明
附录B 拉氏变换法
B．1 拉氏变换的定义
B．2 典型函数的拉氏变换
B．3 拉氏变换的主要定理
B．4 拉氏逆变换
附录C Z变换与Z逆变换
C．1 Z变换的定义
C．2 Z变换求法
C．3 Z变换的基本定理
C．4 Z逆变换
参考文献