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最优控制25-56

21最优性能指标25-56

211积分型最优性能指标25-56

212末值型最优性能指标25-57

213综合最优性能指标25-57

22最优控制的约束条件25-57

221对系统的最大控制作用或控制

容量的限制25-57

222终了状态的约束条件25-57

223系统的最优参数问题25-5 2100433B

《机械设计手册》第6版 单行本共26分册，内容涵盖机械常规设计、机电一体化设计与机电控制、现代设计方法及其应用等内容，具有系统全面、信息量大、内容现代、突显创新、实用可靠、简明便查、便于携带和翻阅等特色。各分册分别为：《常用设计资料和数据》《机械制图与机械零部件精度设计》《机械零部件结构设计》《连接与紧固》《带传动和链传动摩擦轮传动与螺旋传动》《齿轮传动》《减速器和变速器》《机构设计》《轴弹簧》《滚动轴承》《联轴器、离合器与制动器》《起重运输机械零部件和操作件》《机架、箱体与导轨》《润滑密封》《气压传动与控制》《机电一体化技术及设计》　《机电系统控制》《机器人与机器人装备》《数控技术》《微机电系统及设计》《机械系统概念设计》《机械系统的振动设计及噪声控制》《疲劳强度设计机械可靠性设计》《数字化设计》《工业设计与人机工程》《智能设计仿生机械设计》。

本单行本为《机电系统控制》，主要介绍了机电系统控制概述、控制系统数学模型、控制系统分析方法、控制系统设计方法、先进控制理论基础、机械运动控制系统等内容。

本书供从事机械设计、制造、维修及有关工程技术人员作为工具书使用，也可供大专院校的有关专业师生使用和参考。

《机电系统控制软件设计》主要介绍机电控制系统中计算机控制的软硬件开发过程和相关技术。全书内容包括：各种编码、进制、数据存储格式及其相互转换的程序实现，各类接口技术及其程序实现，机电系统的各类控制对象及其控制方法，机电系统的各类输入、输出控制信号及实现，机电系统控制软件的开发工具和控制算法。

《机电系统控制软件设计》从实际应用出发，结合大量程序实例，采用基本概念与程序示例相结合的形式编写，给读者提供大量的经验和技巧。

《机电系统控制软件设计》可作为高校机电专业本科生和研究生的相关课程教材或课题研究参考书，也可作为从事机电设备控制系统开发工程技术人员的参考书。

前言

第1章 计算机基础知识

第2章 计算机硬件接口与程序实现

第3章 机电系统控制对象

第4章 机电系统控制信号与处理

第5章 机电系统控制软件开发

参考文献

……2100433B

单系统控制(ingle system control)是指对道路上相邻的交叉口(一般为5~20个)采用预先确定的方案进行控制的系统控制方式。一般不设主控机，而按统一设计的周期、相位差，用石英钟调准备交叉口的开机时间达到系统控制的目的。不需要导线传递控制指令 。