机械设计手册 机电系统控制

出版说明
前言

第25篇机电系统控制

第1章概述

1自动控制系统的基本组成25-3

2自动控制系统的分类25-3

3对自动控制系统的基本要求25-4

4控制系统的性能指标25-4

41控制系统的时域性能指标25-5

411典型输入信号25-5

412一阶系统的时域性能指标25-5

413二阶系统的时域性能指标25-5

414高阶系统的时域性能指标25-7

42控制系统的频域性能指标25-8

5自动控制系统设计的基本原则25-8

第2章控制系统数学模型

1系统的微分方程25-10

2系统的传递函数25-11

21传递函数的定义25-11

22传递函数的性质 25-11

23与传递函数相关的几个基本概念25-11

24典型环节的微分方程和传递函数25-11

3系统的状态空间表达式25-13

31基本概念25-13

32状态空间表达式25-13

33状态空间表达式的建立方法25-14

331建立状态空间表达式的直接
方法25-14

332由微分方程求状态空间表达式25-14

333由系统传递函数写出状态空间
表达式25-14

34系统的传递函数矩阵25-14

341传递函数矩阵的概念25-14

342由状态空间表达式求传递函数
矩阵25-15

4离散系统的数学模型25-15

41离散系统的差分方程25-15

411差分方程含义25-15

412差分方程的解法25-16

42离散系统的传递函数25-16

421离散传递函数的定义25-16

422离散传递函数的求法25-16

423开环系统的脉冲传递函数25-17

424闭环系统的脉冲传递函数25-17

43离散系统的状态空间表达式25-17

431离散系统状态方程的建立25-17

432离散系统的传递矩阵25-19

5系统框图25-19

51画框图的规则25-19

52框图的基本连接方式与等效变换
规则25-19

53框图的简化25-20

6信号流图 25-20

61信号流图的性质25-20

62信号流图的简化25-20

63梅逊公式及其应用25-20

7非线性系统线性化25-21

第3章控制系统分析方法

1频率特性分析法25-23

11频率特性的基本概念25-23

12频率特性的求法25-23

13频率特性的图示法25-23

131极坐标图25-23

132对数坐标图25-23

2根轨迹分析法25-27

21根轨迹定义25-27

22根轨迹的幅值条件和相角条件25-27

23绘制根轨迹的基本规则25-27

24在开环传递函数中增加极点、零点
的影响25-28

3系统稳定性25-29

31系统稳定性的基本概念25-29

32线性系统的代数稳定性判据25-29

321赫尔维茨判据25-29

322劳斯判据25-30

323谢绪恺判据25-31

33李亚普诺夫稳定性判据25-31

34乃奎斯特稳定性判据25-31

341乃奎斯特判据25-31

342乃奎斯特判据的应用25-32

35根据Bode图判断系统的稳定性25-33

36系统的相对稳定性25-33

361相位稳定裕度25-33

362幅值稳定裕度25-33

目录
目录
363关于相位裕度和幅值裕度的
几点说明25-33

4控制系统的误差25-34

41系统的复域误差25-34

42系统时域稳态误差25-34

43系统稳态误差的计算25-34

431系统的类型25-34

432系统的误差传递函数25-34

433稳态误差系数与稳态误差25-34

44扰动引起的误差25-35

5离散系统的Z域分析25-36

51离散系统的稳定性分析25-36

52极点分布与瞬态响应的关系25-36

53离散系统的稳态误差25-37

第4章控制系统设计方法

1控制系统设计的基本原理25-38

11Bode定理25-38

12反馈校正25-38

13顺馈校正25-39

14串联校正25-39

15控制器分类25-39

2控制器设计方法25-41

21按希望特性设计控制器的基本原理25-41

211典型Ⅰ型系统（二阶希望特性
系统）25-41

212典型Ⅱ型系统(三阶希望特性
系统)25-42

22按希望特性设计控制器的图解法25-44

23按希望特性设计控制器的直接法25-45

24PID控制器25-46

3离散系统设计25-47

31模拟化设计法25-47

32离散设计法25-48

33PID数字控制器25-48

第5章先进控制理论基础

1系统智能化25-50

11智能控制的产生背景25-50

12智能机器的智能级别25-50

13智能化系统的结构25-51

14人工智能25-52

141人工智能的定义25-52

142人工智能的发展史25-52

143人工智能的研究与应用25-53

15智能控制系统的特点25-54

16运动状态的智能控制25-55

161交通工具运动状态的智能控制25-55

162各种数控机床运动状态的智能
控制25-55

163机器人运动状态的智能控制25-56

2*优控制25-56

21*优性能指标25-56

211积分型*优性能指标25-56

212末值型*优性能指标25-57

213综合*优性能指标25-57

22*优控制的约束条件25-57

221对系统的*大控制作用或控制
容量的限制25-57

222终了状态的约束条件25-57

223系统的*优参数问题25-5