控制工程基础(第4版)
首届全国优秀教材(高等教育类)二等奖。“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材

作者:董景新 赵长德 郭美凤 陈志勇 刘云峰 李冬梅

丛书名:机电控制工程系列教材

定价:75元

印次:4-19

ISBN:9787302387718

出版日期:2015.01.01

印刷日期:2022.08.11

图书责编:苗庆波

图书分类:教材

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该教材是在董景新等编著的《控制工程基础》第3版的基础上,引入近年来相关内容的发展重新编写的,主要面向机械类、仪器类及其他非控制专业本科生,被列入普通高等教育国家级规划教材建设项目。主要内容包括:控制系统的动态数学模型、时域瞬态响应分析、控制系统的频率特性、控制系统的稳定性分析、控制系统的误差分析和计算、控制系统的综合与校正、根轨迹法、控制系统的非线性问题、计算机控制系统、MATLAB软件工具在控制系统分析和综合中的应用、LabVIEW工具在控制系统分析和综合中的应用。该教材突出机械运动作为主要控制对象,并对其数学模型和分析综合重点做了介绍;着重基本概念的建立和解决机电控制问题的基本方法的阐明,并简化或略去与机电工程距离较远、较艰深的严格数学推导内容;引入和编写了较多的例题与习题,便于自学;该教材融入了有关的机电一体化新技术和新分析方法,可供相关领域的科技人员参考。同时,为了配合该教材的使用,还编写了《控制工程基础实验指导》和《控制工程基础习题解》以供选用。

董景新,男,1948年12月出生,清华大学精密仪器与机械学系教授,博士生导师。1981年清华大学研究生毕业。1996~1997期间,作为高访人员在俄罗斯进修惯性技术半年。主要从事导航仪器与机电控制方面的教学和研究工作。兼任中国惯性技术学会理事和技术咨询部委员、中国机械工程学会教育培训工作委员会委员、中国航空学会导航控制分会导航技术专业委员会主任委员、中国电子学会导航分会天文/惯性导航专业委员会副主任委员等。作为课题负责人承担了“十五”、“十一五”预研项目3项,863项目1项,以及多项横向合作项目。从事过的主要科研工作包括CIMS实验工程自动导引车系统、快速定位定向车、石英挠性伺服加速度计、MEMS硅微加速度计、QH-DY自动测试系统、Y9025B型高精度圆度仪、微型惯性测量组合、CXG-2型磁悬规、精密伺服系统研究、生物芯片共焦扫描显微镜工作台及控制、汽车前照灯自动调光及弯道照明系统设计等。作为国家级精品课负责人主讲“控制工程基础”课程和“现代控制理论与方法概论”研究生课程。曾获省部级科研和教学成果一等奖各1项,省部级科研成果三等奖3项。累计指导博士和硕士研究生40余名,发表论文50余篇。作为主编编写教材和专包括:(1)《微惯性仪表—微机械加速度计”,主编,清华大学出版社,2003年;(2)《控制工程基础》(第1、2、3版),主编,清华大学出版社,1992年/2003年/2009年;(3)《Introduction to Control Engineering》(英文),主编,Thomson 出版公司, 2008年;(4)《现代控制理论与方法概论》, 主编,清华大学出版社, 2007年;(5)《机电系统集成技术》,主编,机械工业出版社, 2009年。

该教材是在董景新、赵长德、郭美凤、陈志勇、李冬梅编著的《控制工程基础》第3版的基础上重新编写的。《控制工程基础》第3版自2009年6月正式出版已五年多。自第1、2、3版教材相继出版以来,该教材随着“控制工程基础”课程在全国各高等院校的机械类、仪器类等非控制专业逐渐普遍开设,以及本教材声誉的不断提升,对教材的需求量也稳步增加。自出版以来根据需求该教材多次重新印刷,第1版11年时间累计印刷11次,总印数达53000册;第2版5年多时间累计印刷10次,总印数达60000册;第3版不到5年时间就累计12次印刷,总印数已达62500册。 本课程相继被评为清华大学、北京市和国家级精品课程,国家级精品资源共享课;清华大学等院校也将本课程确定为机械学院平台课。除本校使用该教材外,另有约100所兄弟院校的仪器仪表类和机械类专业将我们编著的教材选为使用教材和研究生入学考试参考书。随着需求量的增加,我们深感责任的加重,促使我们对于教材的编写精益求精、与时俱进,于是由目前在教学第一线的教师进一步编写了第4版教材。 第4版教材在以前各版的基础上各章都作了或多或少的补充和修改。鉴于LabVIEW是更加直观方便的图形化程序编译平台,在控制工程中得到越来越多的应用,增加了LabVIEW工具在控制工程应用的内容,独立成章,该章节由刘云峰副教授完成。该章介绍了借助LabVIEW,进行控制系统的数学建模、时间响应分析、频域响应分析、系统稳定性分析和系统综合校正设计等。同时,为了方便更好地理解掌握教材其他章节论述的概念和方法,特基于LabVIEW设计编写了配合教材使用的控制系统动态仿真、分析、演示软件,不仅可以完...

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1概论1

1.1控制理论在工程中的应用和发展1

1.2自动控制系统的基本概念2

1.3控制理论在机械制造工业中的应用7

1.4课程主要内容及学时安排11

例题及习题12

2控制系统的动态数学模型15

2.1微分方程表示的基本环节数学模型15

2.2数学模型的线性化19

2.3拉氏变换及反变换21

2.4传递函数以及典型环节的传递函数31

2.5系统函数方块图及其简化41

2.6系统信号流图及梅逊公式44

2.7受控机械对象数学模型48

2.8绘制实际物理系统的函数方块图51

2.9控制系统数学模型的MATLAB实现58

2.10状态空间方程的基本概念62

例题及习题66

3时域瞬态响应分析76

3.1时域响应以及典型输入信号76

3.2一阶系统的瞬态响应78

3.3二阶系统的瞬态响应81

3.4时域分析性能指标87

3.5高阶系统的瞬态响应91

3.6借助MATLAB进行系统时间响应分析93

3.7时域瞬态响应的实验方法101

例题及习题103

4控制系统的频率特性111

4.1机电系统频率特性的概念及其基本实验方法111

4.2极坐标图118

4.3对数坐标图123

4.4由频率特性曲线求系统传递函数131

4.5由单位脉冲响应求系统的频率特性134

4.6对数幅相特性图135

4.7控制系统的闭环频响136

4.8机械系统动刚度的概念143

4.9借助MATLAB进行控制系统的频域响应分析144

4.10小结148

例题及习题148

5控制系统的稳定性分析155

5.1系统稳定性的基本概念1... 查看详情

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