机电控制工程基础 / 新工科·普通高等教育机电类系列教材
定价：￥45.00
作者： 徐晓惠
出版时间：2026-01-28
出版社：机械工业出版社
- 机械工业出版社
- 9787111796794
- 1-1
- 2026-01-28
- 357
内容简介
本书的编写，根据车辆工程专业、新能源汽车工程专业、汽车服务工程专业的培养目标和机械类专业的特点，以“简要、必要”的基本概念和理论应用为原则，以工程应用能力培养为主基调，并提供了多样化、具有代表性的例题求解过程。本书共8章，主要内容包括绪论、控制系统的数学模型、线性定常系统的时域分析、线性定常系统的频域分析、控制系统的校正设计、控制系统的工程设计、线性定常离散控制系统分析、基于MATLAB软件的控制系统分析与设计等。
本书可作为高等工程教育本科车辆工程专业、新能源汽车工程专业、汽车服务工程专业、机械类和近机械类专业的教材，也可作为本科层次自学考试、成人教育以及高职高专相关专业的参考读物。
本书可作为高等工程教育本科车辆工程专业、新能源汽车工程专业、汽车服务工程专业、机械类和近机械类专业的教材，也可作为本科层次自学考试、成人教育以及高职高专相关专业的参考读物。
目录
前言
第1章绪论1
11控制系统基本工作原理及组成1
111控制系统概述1
112控制工程典型实践2
113控制系统的工作原理2
114开环控制与闭环控制4
115控制系统的组成6
12控制系统的基本要求7
13控制系统的基本类型9
14控制工程理论发展简史10
习题11
第2章控制系统的数学模型13
21控制系统的微分方程13
211列写微分方程的一般方法14
212机械系统的微分方程14
213电气系统的微分方程15
22非线性数学模型的线性化16
221非线性系统16
222线性化方法——泰勒级数展开法16
23拉氏变换及其反变换18
231拉氏变换的定义18
232典型函数的拉氏变换18
233拉氏变换的相关定理22
234基于部分分式展开法的拉氏反变换24
235基于拉氏变换的线性微分方程求解28
24传递函数29
241传递函数的基本知识29
242传递函数的性质以及应用30
243传递函数的求法31
244典型环节的传递函数31
245控制系统框图的绘制及其化简38
246控制系统的各种传递函数定义48
习题49
第3章线性定常系统的时域分析51
31典型输入信号及瞬态性能指标51
311常用典型输入信号52
312控制系统的时域性能指标54
32一阶系统的时间响应55
321一阶系统的单位阶跃响应55
322一阶系统的单位脉冲响应56
323一阶系统的单位斜坡响应57
324三种响应之间的关系57
33二阶系统的时间响应58
331二阶系统的单位阶跃响应59
332二阶系统时域响应性能指标61
34高阶系统的时间响应67
35基于MATLAB 的控制系统时域分析68
351基于控制工具箱的时域分析68
352基于Simulink的控制系统时域分析69
36控制系统的稳定性分析70
361系统稳定性的基本概念70
362系统稳定的充要条件71
363劳斯判据72
37控制系统的误差分析和计算75
371误差与偏差76
372稳态误差的计算77
373与干扰有关的稳态偏差79
习题81
第4章线性定常系统的频域分析83
41频率特性的概念83
411频率响应和频率特性的定义83
412频率特性的求取86
413频率特性的几何表示法86
42幅相频率特性——奈奎斯特图87
421典型环节的奈奎斯特图87
422一般系统的奈奎斯特图绘制94
43奈奎斯特稳定性判据99
431幅角原理和辅助函数99
432几何判据的三种描述101
433奈奎斯特稳定性判据的应用举例104
44对数频率特性——伯德图107
441伯德图及其坐标107
442典型环节的伯德图108
443一般系统的开环伯德图绘制114
444最小相位系统的辨识119
45伯德稳定性判据123
451系统开环伯德图与开环奈奎斯特图的对应关系124
452伯德稳定性判据的描述125
453系统的相对稳定性127
454伯德稳定性判据的应用举例128
习题130
第5章控制系统的校正设计132
51校正设计概述132
52串联校正133
521超前校正网络134
522滞后校正网络135
523超前滞后校正网络136
53PID（比例积分微分）校正136
531PD(比例微分)调节器137
532PI（比例积分）调节器138
533PID调节器139
54反馈校正140
541基于反馈校正的局部结构和参数的调整140
542速度反馈和加速度反馈141
55控制系统串联校正的实现142
551串联超前校正143
552串联滞后校正145
习题146
第6章控制系统的工程设计147
61设计步骤及原理147
62汽车发动机的油气比例控制设计150
621问题描述150
622设计流程151
63工作台位置控制系统设计155
631问题描述155
632控制系统的组成和工作原理156
633控制系统性能分析156
第7章线性定常离散控制系统分析160
71离散控制系统的应用举例160
711炉温控制系统160
712数字控制系统161
72采样过程与采样定理162
721采样过程162
722采样定理163
723保持器163
73Z变换与Z反变换164
731Z变换164
732Z变换的基本定理167
733Z反变换168
74脉冲传递函数170
741基本定义170
742系统的开环脉冲传递函数171
743系统的闭环脉冲传递函数172
744离散系统的瞬态响应174
75离散系统的品质分析175
751稳定性175
752瞬态响应178
753稳态误差179
习题181
第8章基于MATLAB软件的控制系统分析与设计184
81MATLAB软件简介及基础操作184
811MATLAB软件简介184
812MATLAB基础操作184
813M语言基础188
814Simulink基础操作192
82MATLAB中控制系统的数学模型搭建198
821传递函数模型198
822零极点模型200
823传递函数模型和零极点模型间的转换200
83MATLAB中控制系统时间响应分析201
831单位阶跃响应和单位脉冲响应的实现201
832基于时间响应的系统性能分析202
84MATLAB中连续线性定常系统的稳定性分析205
841基于系统极点分布的稳定性判定205
842基于奈奎斯特图的频域响应分析207
843基于伯德图的频域响应分析209
85MATLAB中控制系统的校正分析211
851PID各控制环节的作用211
852串联校正综合设计213
习题216
参考文献217
第1章绪论1
11控制系统基本工作原理及组成1
111控制系统概述1
112控制工程典型实践2
113控制系统的工作原理2
114开环控制与闭环控制4
115控制系统的组成6
12控制系统的基本要求7
13控制系统的基本类型9
14控制工程理论发展简史10
习题11
第2章控制系统的数学模型13
21控制系统的微分方程13
211列写微分方程的一般方法14
212机械系统的微分方程14
213电气系统的微分方程15
22非线性数学模型的线性化16
221非线性系统16
222线性化方法——泰勒级数展开法16
23拉氏变换及其反变换18
231拉氏变换的定义18
232典型函数的拉氏变换18
233拉氏变换的相关定理22
234基于部分分式展开法的拉氏反变换24
235基于拉氏变换的线性微分方程求解28
24传递函数29
241传递函数的基本知识29
242传递函数的性质以及应用30
243传递函数的求法31
244典型环节的传递函数31
245控制系统框图的绘制及其化简38
246控制系统的各种传递函数定义48
习题49
第3章线性定常系统的时域分析51
31典型输入信号及瞬态性能指标51
311常用典型输入信号52
312控制系统的时域性能指标54
32一阶系统的时间响应55
321一阶系统的单位阶跃响应55
322一阶系统的单位脉冲响应56
323一阶系统的单位斜坡响应57
324三种响应之间的关系57
33二阶系统的时间响应58
331二阶系统的单位阶跃响应59
332二阶系统时域响应性能指标61
34高阶系统的时间响应67
35基于MATLAB 的控制系统时域分析68
351基于控制工具箱的时域分析68
352基于Simulink的控制系统时域分析69
36控制系统的稳定性分析70
361系统稳定性的基本概念70
362系统稳定的充要条件71
363劳斯判据72
37控制系统的误差分析和计算75
371误差与偏差76
372稳态误差的计算77
373与干扰有关的稳态偏差79
习题81
第4章线性定常系统的频域分析83
41频率特性的概念83
411频率响应和频率特性的定义83
412频率特性的求取86
413频率特性的几何表示法86
42幅相频率特性——奈奎斯特图87
421典型环节的奈奎斯特图87
422一般系统的奈奎斯特图绘制94
43奈奎斯特稳定性判据99
431幅角原理和辅助函数99
432几何判据的三种描述101
433奈奎斯特稳定性判据的应用举例104
44对数频率特性——伯德图107
441伯德图及其坐标107
442典型环节的伯德图108
443一般系统的开环伯德图绘制114
444最小相位系统的辨识119
45伯德稳定性判据123
451系统开环伯德图与开环奈奎斯特图的对应关系124
452伯德稳定性判据的描述125
453系统的相对稳定性127
454伯德稳定性判据的应用举例128
习题130
第5章控制系统的校正设计132
51校正设计概述132
52串联校正133
521超前校正网络134
522滞后校正网络135
523超前滞后校正网络136
53PID（比例积分微分）校正136
531PD(比例微分)调节器137
532PI（比例积分）调节器138
533PID调节器139
54反馈校正140
541基于反馈校正的局部结构和参数的调整140
542速度反馈和加速度反馈141
55控制系统串联校正的实现142
551串联超前校正143
552串联滞后校正145
习题146
第6章控制系统的工程设计147
61设计步骤及原理147
62汽车发动机的油气比例控制设计150
621问题描述150
622设计流程151
63工作台位置控制系统设计155
631问题描述155
632控制系统的组成和工作原理156
633控制系统性能分析156
第7章线性定常离散控制系统分析160
71离散控制系统的应用举例160
711炉温控制系统160
712数字控制系统161
72采样过程与采样定理162
721采样过程162
722采样定理163
723保持器163
73Z变换与Z反变换164
731Z变换164
732Z变换的基本定理167
733Z反变换168
74脉冲传递函数170
741基本定义170
742系统的开环脉冲传递函数171
743系统的闭环脉冲传递函数172
744离散系统的瞬态响应174
75离散系统的品质分析175
751稳定性175
752瞬态响应178
753稳态误差179
习题181
第8章基于MATLAB软件的控制系统分析与设计184
81MATLAB软件简介及基础操作184
811MATLAB软件简介184
812MATLAB基础操作184
813M语言基础188
814Simulink基础操作192
82MATLAB中控制系统的数学模型搭建198
821传递函数模型198
822零极点模型200
823传递函数模型和零极点模型间的转换200
83MATLAB中控制系统时间响应分析201
831单位阶跃响应和单位脉冲响应的实现201
832基于时间响应的系统性能分析202
84MATLAB中连续线性定常系统的稳定性分析205
841基于系统极点分布的稳定性判定205
842基于奈奎斯特图的频域响应分析207
843基于伯德图的频域响应分析209
85MATLAB中控制系统的校正分析211
851PID各控制环节的作用211
852串联校正综合设计213
习题216
参考文献217
