普通高等教育“十二五”規劃教材·高等學校機械電子工程規劃教材:機械控製工程基礎(第2版)

普通高等教育“十二五”規劃教材·高等學校機械電子工程規劃教材:機械控製工程基礎(第2版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

董玉紅,徐莉萍 編
圖書標籤:
  • 機械工程
  • 控製工程
  • 機械電子工程
  • 自動化
  • 電機控製
  • 傳感器
  • 執行器
  • PID控製
  • 高等教育
  • 教材
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齣版社: 機械工業齣版社
ISBN:9787111415886
版次:2
商品編碼:11231149
品牌:機工齣版
開本:16開
齣版時間:2013-05-01

具體描述

內容簡介

  《普通高等教育“十二五”規劃教材·高等學校機械電子工程規劃教材:機械控製工程基礎(第2版)》主要講述控製工程的基本概念和基礎知識,以及MATLAB軟件在控製係統分析與設計中的應用。內容包括係統的數學模型、時域分析、頻域分析、係統的穩定性以及係統的校正設計等部分。
  《普通高等教育“十二五”規劃教材·高等學校機械電子工程規劃教材:機械控製工程基礎(第2版)》注重控製理論在機械工程中的應用,並以適當的機械係統實例結閤機械工程的實際,運用控製理論以及MATLAB軟件,對係統進行分析與設計,為學生將來解決控製工程的實際問題打下基礎。

目錄

前言
第一章 緒論
第一節 機械工程控製論概述
第二節 控製係統的工作原理與組成
第三節 控製係統的分類與基本要求
第四節 MATLAB語言簡介
習題與思考題

第二章 係統的數學模型
第一節 係統的微分方程
第二節 拉普拉斯變換與反變換
第三節 傳遞函數
第四節 係統框圖及簡化
第五節 信號流圖與梅遜公式
第六節 物理係統的傳遞函數推導
第七節 連續係統數學模型的MATLAB
實現
習題與思考題

第三章 時域分析
第一節 概述
第二節 一階係統的時間響應
第三節 二階係統的時間響應
第四節 高階係統的響應分析
第五節 穩態誤差分析與計算
第六節 時域分析的MATLAB實現
習題與思考題

第四章 頻域分析
第一節 概述
第二節 典型環節的頻率特性
第三節 係統開環頻率特性的繪製
第四節 閉環頻率特性
第五節 閉環係統性能分析
第六節 頻域分析的MATLAB實現
習題與思考題

第五章 係統的穩定性
第一節 概述
第二節 勞斯穩定判據
第三節 奈奎斯特穩定判據
第四節 係統的相對穩定性
第五節 係統穩定性分析的MATLAB
實現
習題與思考題

第六章 係統的校正設計
第一節 概述
第二節 串聯校正
第三節 PID校正
第四節 反饋校正
第五節 係統校正設計的MATLAB實現
習題與思考題

附錄A 常用函數拉普拉斯變換錶
附錄B 部分習題參考答案
參考文獻

前言/序言


機械控製工程基礎(第2版) 本書作為普通高等教育“十二五”規劃教材,是高等學校機械電子工程專業麵嚮新時代、新需求的重點規劃教材。本版在繼承前版優良傳統的基礎上,緊密結閤機械控製工程領域的最新發展和應用趨勢,對內容進行瞭全麵而深刻的更新與完善,力求為讀者提供一套係統、嚴謹、實用且具有前瞻性的教材。 內容概述: 本書係統闡述瞭機械控製工程領域的核心理論、基本方法和關鍵技術。全書結構清晰,邏輯嚴密,由淺入深,循序漸進,旨在幫助學生構建堅實的理論基礎,掌握解決實際工程問題的能力。 第一部分:係統建模與分析 緒論: 介紹機械控製工程的定義、發展曆程、研究對象、基本組成、典型應用領域以及本書的重點和特色。強調瞭機械係統與電子、信息技術的深度融閤在現代工程中的重要性。 機械係統的動力學建模: 詳細講解瞭建立機械係統數學模型的基本原理和方法。涵蓋瞭拉格朗日方程、牛頓-歐拉方程等經典建模方法,並重點介紹瞭針對不同類型機械係統(如機器人、車輛、飛行器等)的建模技巧。特彆關注瞭模型的綫性化、簡化以及參數辨識等工程實踐中常用的技術。 信號與係統基礎: 迴顧並係統梳理瞭控製理論中的基本概念,包括信號的分類、特點,係統的時域與頻域描述,傳遞函數、係統函數等。為後續的係統分析與設計奠定理論基礎。 係統時域響應分析: 深入分析瞭綫性定常係統的時域響應特性,包括零輸入響應和零狀態響應。重點講解瞭單位階躍響應、單位脈衝響應等典型響應,以及它們與係統性能指標(如超調量、調節時間、峰值時間等)的關係。提供瞭分析和評價係統動態性能的工具和方法。 係統根軌跡分析: 詳細闡述瞭根軌跡法的基本原理、繪製方法和應用。通過根軌跡分析,可以直觀地研究係統參數變化對係統穩定性及動態性能的影響,為控製器參數的整定提供依據。 係統頻率響應分析: 介紹瞭係統的頻率響應概念,包括幅頻特性和相頻特性。重點講解瞭奈奎斯特圖、伯德圖等分析工具,以及它們在判斷係統穩定性、分析係統性能方麵的作用。 第二部分:係統分析與控製器設計 係統穩定性分析: 係統地介紹瞭判定係統穩定性的方法,包括代數判據(如勞斯判據)和復域判據(如奈奎斯特判據、根軌跡法)。強調瞭穩定性是控製係統設計的前提和基礎。 PID控製器設計與整定: 詳細講解瞭比例-積分-微分(PID)控製器的原理、結構、參數整定方法。內容涵蓋瞭經驗整定法(如臨界比例法、衰減震蕩法)以及基於模型的設計方法。特彆強調瞭PID控製器在工業實踐中的廣泛應用和常見問題。 現代控製理論基礎: 引入狀態空間方法,建立瞭描述係統內部狀態的數學模型。詳細講解瞭綫性定常係統的狀態方程、概念,以及狀態反饋控製器的設計。這是嚮更先進控製策略過渡的重要橋梁。 離散時間係統分析與設計: 針對數字控製係統,講解瞭離散信號、離散時間係統的Z變換分析方法。介紹瞭離散時間係統的穩定性判據,以及數字PID控製器和離散狀態空間控製器的設計。 超強反饋控製和狀態觀測器: 深入探討瞭超強反饋(Pole Placement)和狀態觀測器的設計方法。超強反饋可以任意配置係統閉環極點,實現期望的動態性能;狀態觀測器則可以在無法直接測量所有狀態變量的情況下,估計齣係統狀態。 第三部分:先進控製技術與應用 模型預測控製(MPC): 介紹瞭模型預測控製的基本原理,包括滾動優化、預測模型和控製律。重點講解瞭MPC在處理約束、多變量耦閤係統方麵的優勢,並提供瞭其在工業過程控製中的典型應用案例。 魯棒控製與自適應控製: 探討瞭在係統模型不確定或時變情況下,如何設計能夠保證係統性能的魯棒控製器。介紹瞭自適應控製的基本思想和實現方法,用於處理係統參數變化的問題。 智能控製: 引入瞭模糊控製、神經網絡控製等智能控製技術。講解瞭這些技術如何利用經驗知識或學習能力來處理復雜、非綫性、難以建模的係統,並展示瞭其在機器人、自動化等領域的應用前景。 機電一體化係統的典型控製實例: 結閤機器人、數控機床、自動生産綫、車輛動力學控製等實際工程案例,係統地展示瞭如何運用本書所學的控製理論和方法來分析和設計實際的機電一體化係統。通過具體案例,加深讀者對理論知識的理解和應用能力。 特色與亮點: 理論體係完備: 涵蓋瞭從經典控製理論到現代先進控製理論的完整知識體係,為讀者構建瞭堅實的理論基礎。 工程導嚮性強: 內容緊密結閤機械電子工程的實際應用,注重工程問題的分析和解決。 深入淺齣,易於理解: 語言通俗易懂,公式推導嚴謹,並配以豐富的圖示和實例,幫助讀者理解抽象的控製概念。 關注前沿技術: 引入瞭模型預測控製、魯棒控製、智能控製等前沿技術,展現瞭該領域的最新發展趨勢。 配套資源豐富(預期): 可能包含習題、實驗指導、仿真案例等配套資源,以促進學生的學習和實踐。 本書適閤作為高等學校機械電子工程、自動化、測控技術及儀器等專業本科生和研究生的控製工程基礎教材。同時,對於從事相關領域工程技術工作的專業人員,也是一本極具參考價值的專業書籍。通過學習本書,讀者將能夠深刻理解機械控製工程的基本原理,掌握係統建模、分析和控製器設計的核心技能,為未來從事更復雜的工程項目打下堅實的基礎。

用戶評價

評分

翻開這本書,我首先被其嚴謹的學術風格和紮實的理論功底所吸引。作為一名即將進入研究領域的研究生,我對控製工程的理論深度有著較高的要求,而這本《機械控製工程基礎(第2版)》恰恰滿足瞭我的需求。書中對係統建模的講解,特彆是針對非綫性係統和時變係統的建模方法,讓我耳目一新。作者並沒有迴避這些復雜的問題,而是提供瞭多種建模思路和技術,這對於我理解和處理更復雜的實際工程問題非常有幫助。 其中關於係統辨識的章節,我感覺受益匪淺。作者詳細介紹瞭多種係統辨識算法,並對其優缺點進行瞭比較分析。這讓我能夠根據具體的係統特點,選擇最閤適的辨識方法。在實際研究中,準確的係統模型是設計高性能控製器的前提,而這本書提供的辨識技術,無疑為我打開瞭新的研究思路。我特彆關注瞭書中關於模型降階和魯棒辨識的部分,這對於我在資源有限的情況下建立有效的模型具有重要的指導意義。 此外,本書對現代控製理論的介紹也相當到位。狀態空間方法的講解,從嚮量空間到矩陣運算,再到可控性和可觀性分析,都做得非常透徹。我一直覺得狀態空間法是理解復雜係統動力學行為的強大工具,而這本書的講解讓我對其有瞭更深刻的認識。書中通過多輸入多輸齣(MIMO)係統的例子,展示瞭狀態空間法的強大之處,這對於我未來研究多自由度機械係統的控製非常有啓發。 書中對先進控製策略的介紹,如最優控製和自適應控製,也為我打開瞭新的視野。作者並沒有僅僅停留在理論公式的堆砌,而是深入淺齣地解釋瞭這些控製方法的思想和適用場景。特彆是關於模型預測控製(MPC)的介紹,讓我對這種前瞻性的控製策略有瞭初步的瞭解,並認識到其在應對復雜動態環境中的巨大潛力。我計劃在後續的研究中,深入學習MPC等高級控製技術,而這本書無疑為我打下瞭堅實的基礎。 總而言之,這本書是一部集理論深度、方法創新和實踐指導於一體的優秀著作。它不僅滿足瞭我作為研究生對控製工程理論的嚴苛要求,更為我未來的研究和工程實踐提供瞭寶貴的財富。

評分

一直以來,我對機械和電子的交叉領域充滿好奇,也看到瞭它在現代工業中的重要性。當我看到這本《機械控製工程基礎(第2版)》時,就毫不猶豫地決定要把它好好鑽研一番。這本書給我的第一印象,就是它的內容非常全麵,幾乎涵蓋瞭機械控製工程的基礎知識。 從最基本的係統建模開始,書中就為我打開瞭一個新的視角。我之前隻知道如何設計機械結構,但並不知道如何用數學語言來描述它的運動規律。這本書通過對不同類型機械係統的分析,比如鏇轉係統、直綫運動係統,讓我明白瞭如何建立係統的數學模型,包括微分方程和傳遞函數。特彆是書中對阻尼、慣量、剛度等物理參數與數學模型之間關係的講解,讓我能夠更深入地理解模型的物理意義。 我非常喜歡書中關於係統穩定性分析的部分。作者並沒有簡單地給齣各種判據,而是詳細解釋瞭穩定性的重要性,以及不同類型的係統穩定性。通過對 Routh 判據和根軌跡法的講解,我能夠學會如何判斷一個係統的穩定性,以及如何通過調整參數來改善係統的穩定性。這對於我今後設計可靠的機械係統至關重要。 本書對 PID 控製器的介紹,是我學習的重點。作者詳細解釋瞭比例、積分、微分三個參數對係統響應的影響,並且給齣瞭多種整定 PID 參數的方法。我嘗試著在書中的例題中應用這些方法,發現真的能夠有效地改善係統的性能。這讓我對 PID 控製器有瞭更深入的理解,也對它的應用充滿信心。 此外,書中對一些先進控製策略的介紹,也讓我看到瞭控製工程的廣闊前景。比如模糊控製和神經網絡控製,這些技術將人工智能的思想引入到瞭控製領域,讓我看到瞭解決復雜非綫性問題的可能性。雖然這些內容對我來說還有些挑戰,但我相信,隨著我基礎知識的不斷鞏固,我會逐漸掌握這些更高級的技術。 總而言之,這本書為我打下瞭堅實的機械控製工程基礎。它不僅傳授瞭必要的理論知識,更重要的是,它培養瞭我解決實際問題的能力和對控製工程的濃厚興趣。

評分

這本書給我最大的感受,就是它將一個看似高深的領域,以一種非常親切和易懂的方式呈現給瞭我。我一直以為控製工程離我非常遙遠,但通過這本書,我發現它其實滲透在我們生活的方方麵麵,而且學習起來也並非遙不可及。 開篇關於控製係統的基本概念介紹,就做得非常到位。作者用瞭很多日常生活的例子,比如自動駕駛汽車、工業機器人的手臂等等,來解釋什麼是“輸入”、“輸齣”、“控製器”和“被控對象”。這種方式讓我一下子就抓住瞭問題的本質,不再感到無從下手。而且,書中對“閉環控製”和“開環控製”的區分,也解釋得非常清晰,讓我明白瞭為什麼閉環控製在很多場閤下都更受歡迎。 我特彆喜歡書中關於係統動態響應的講解。作者通過對二階係統的詳細分析,讓我理解瞭什麼是“超調量”、“調節時間”、“峰值時間和上升時間”。這些參數聽起來很專業,但在書中,通過大量的圖示和具體的數學推導,我能夠很直觀地感受到它們對係統性能的影響。而且,書中還提到瞭如何通過調整控製器參數來改善這些動態指標,這讓我覺得控製工程非常有實踐意義。 本書對傳遞函數的講解,也讓我印象深刻。我之前覺得傳遞函數是一個非常抽象的數學工具,但作者通過對物理係統進行拉普拉斯變換,一步步推導齣傳遞函數,讓我明白瞭它是如何反映係統特性的。特彆是書中對零點和極點的分析,讓我看到瞭如何通過傳遞函數的零極點位置來判斷係統的穩定性,這是一種非常有用的分析方法。 此外,書中對 PID 控製器的詳細介紹,對我來說是最大的收獲之一。作者不僅解釋瞭 P、I、D 三個參數的意義,還給齣瞭多種整定 PID 參數的方法,比如試湊法、Ziegler-Nichols 方法等。這些方法都很實用,讓我覺得即使是初學者,也能通過這些方法設計齣性能不錯的控製器。 總的來說,這本書對於我這樣想瞭解控製工程,但又沒有專業背景的讀者來說,是非常友好的。它不僅教會瞭我控製工程的基本原理,更重要的是,它培養瞭我解決實際問題的興趣和信心。

評分

這本書的齣版,對於我這個剛剛接觸機械控製工程的本科生來說,簡直就是一場及時雨。我一直對機械和電子的結閤充滿好奇,也深知這項技術在現代工業中的重要性。在接觸這本書之前,我對控製工程的概念有些模糊,隻知道它大概是關於如何讓機械係統按照我們的意願運行的。然而,通過閱讀這本《機械控製工程基礎》,我纔真正打開瞭這扇新世界的大門。 首先,書中的理論講解非常係統且深入。作者並沒有停留在錶麵的概念介紹,而是從最基礎的數學模型入手,一步步引導讀者理解係統的動態特性。例如,關於傳遞函數和係統響應的章節,我感覺作者用非常清晰的語言解釋瞭這些抽象的概念,並通過大量的圖示和例子來輔助理解,這對於我這樣剛剛接觸這門學科的學生來說,簡直是福音。很多我在其他地方看到的關於傳遞函數的解釋都顯得過於晦澀難懂,但這本書的邏輯性很強,層層遞進,讓我能夠逐漸建立起對係統本質的認識。 特彆值得稱贊的是,書中對各種控製策略的介紹也做到瞭詳略得當。PID控製器作為最基礎也最重要的控製算法,書中花瞭相當大的篇幅進行講解,從其原理到參數整定的方法,都進行瞭詳細的闡述。我尤其喜歡書中關於離散PID和數字PID的介紹,這讓我明白如何將理論應用到實際的數字控製器設計中。而且,書中還介紹瞭一些更高級的控製方法,比如狀態空間法和模糊控製,雖然這些內容對我來說還有些挑戰,但作者的引導讓我對未來的學習方嚮有瞭更清晰的認識,也激起瞭我深入鑽研的興趣。 這本書的實踐性也非常強。書中不僅僅停留在理論層麵,還提供瞭許多仿真和實際應用案例。我通過書中提供的仿真方法,在Matlab/Simulink等軟件上對一些簡單的控製係統進行瞭模擬,親身驗證瞭理論知識的有效性。這讓我對控製工程有瞭更直觀的理解,也更能感受到理論與實踐相結閤的魅力。很多時候,我們學習理論知識,如果不能看到它的應用,就會覺得枯燥乏味,但這本書很好地剋服瞭這一點,讓我能看到控製工程的實際價值。 總的來說,這本書為我打下瞭堅實的機械控製工程基礎。它不僅傳授瞭必要的理論知識,更重要的是培養瞭我解決實際問題的思路和方法。書中嚴謹的邏輯、清晰的講解、豐富的案例,都讓我受益匪淺。我堅信,這本書將是我未來學習和工作中不可或缺的參考資料。

評分

這本書,絕對是我近期讀到的最讓我印象深刻的專業書籍之一。作為一名正在攻讀機械電子工程專業的研究生,我一直都在尋找一本能夠真正提升我理論水平和工程實踐能力的教材。而這本《機械控製工程基礎(第2版)》,無疑給瞭我巨大的驚喜。 書中關於係統建模的講解,可以說是做到瞭極緻。作者不僅涵蓋瞭傳統的機電係統建模方法,如拉普拉斯變換和傳遞函數,還深入探討瞭狀態空間模型在描述復雜係統動力學特性方麵的優勢。我特彆關注瞭書中關於非綫性係統建模的章節,作者通過對實際工程案例的分析,展示瞭如何利用多項式展開、分段綫性化等方法來近似描述非綫性係統的行為。這為我處理實際研究中遇到的復雜模型提供瞭寶貴的參考。 我最欣賞的是書中關於係統辨識的論述。在很多實際工程應用中,我們很難精確地獲得係統的模型參數,而係統辨識技術就顯得尤為重要。作者詳細介紹瞭多種辨識算法,從傳統的最小二乘法到更先進的卡爾曼濾波辨識,並對它們的優缺點進行瞭深入的比較。書中提供的算法實現示例,讓我能夠快速上手,並在我的研究項目中進行應用。 本書在控製策略方麵的內容同樣令人稱道。PID 控製器作為經典算法,書中進行瞭詳細的闡述,並且提供瞭多種參數整定方法。更重要的是,作者還引入瞭現代控製理論中的先進算法,如模型預測控製(MPC)和滑模控製。這些算法的介紹,不僅讓我瞭解瞭前沿技術的發展,也為我未來的研究方嚮提供瞭重要的啓示。 我尤其贊賞書中關於仿真和實驗驗證的強調。書中提供瞭豐富的仿真案例,並鼓勵讀者利用 Matlab/Simulink 等工具進行模擬。這對於我們這些需要將理論與實踐相結閤的研究生來說,是極其寶貴的資源。通過仿真,我們可以更好地理解控製算法的原理,並進行參數優化,從而提高控製係統的性能。 總而言之,這本《機械控製工程基礎(第2版)》是一部集理論深度、方法創新和實踐指導於一體的優秀著作。它不僅能夠幫助我們建立紮實的理論基礎,更能為我們在研究和工程實踐中解決復雜問題提供寶貴的思路和方法。

評分

當我第一次拿到這本書時,就被其厚重的紙張和精美的排版所吸引。然而,真正讓我愛不釋手的,是其內容所展現齣的深邃的理論和廣闊的視野。作為一名機械電子工程專業的本科生,我一直在努力理解機械係統與電子控製之間的微妙聯係,而這本書,就像一盞明燈,為我指明瞭方嚮。 書中對於係統建模的講解,真的是深入淺齣。作者並沒有一開始就拋齣復雜的數學公式,而是從最基本的物理概念齣發,比如慣性、阻尼、彈性等,然後循序漸進地引入微分方程和傳遞函數。我特彆喜歡書中對彈簧-質量-阻尼係統的分析,通過不同的參數組閤,我能夠直觀地看到係統響應的變化。這種理論與實際相結閤的講解方式,讓我在理解抽象概念時感到輕鬆自如。 我對書中關於係統穩定性分析的部分,印象尤為深刻。作者詳細介紹瞭 Routh 判據、Nyquist 判據和根軌跡法,並配以大量的圖示和例題。我嘗試著自己動手去畫根軌跡圖,通過改變增益來觀察係統的穩定性變化,這種實踐操作讓我對穩定性有瞭更直觀的認識。理解瞭係統的穩定性,對於我今後設計安全可靠的機械控製係統至關重要。 在控製策略方麵,PID 控製器無疑是重中之重。書中對 P、I、D 三個參數的意義都做瞭非常透徹的解釋,並且提供瞭多種整定 PID 參數的方法。我嘗試著在書中的例題中應用這些方法,發現真的能夠有效地改善係統的性能。這讓我對 PID 控製器有瞭更深入的理解,也對它的應用充滿信心。 此外,書中還對一些先進的控製方法進行瞭介紹,比如狀態空間法和模糊控製。雖然這些內容對我來說還有些挑戰,但作者的講解讓我對未來的學習方嚮有瞭更清晰的認識。我相信,隨著我基礎知識的不斷鞏固,我會逐漸掌握這些更高級的技術。 總而言之,這本書不僅教會瞭我機械控製工程的基本原理,更重要的是,它培養瞭我解決實際問題的興趣和信心。我相信,它將成為我大學期間最寶貴的學習夥伴之一。

評分

這本書對我來說,與其說是一本教材,不如說是一位循循善誘的良師。我一直在努力尋找一本能夠讓我真正理解機械控製工程核心概念的書籍,而這本《機械控製工程基礎(第2版)》恰恰滿足瞭我的需求。 書中對係統建模的講解,讓我耳目一新。作者並沒有局限於單一的建模方法,而是提供瞭多種從物理原理齣發的建模途徑,包括建立微分方程、利用傳遞函數錶示以及狀態空間描述。我特彆欣賞書中關於機電耦閤係統的建模案例,它展示瞭如何將機械部分的動力學特性與電子部分的控製信號有效地結閤起來,形成一個完整的係統模型。這對於理解和分析復雜的機電設備至關重要。 我對書中關於係統響應分析的深入剖析,印象尤為深刻。作者不僅介紹瞭階躍響應、脈衝響應等基本概念,還詳細講解瞭如何通過分析係統的極點和零點來預測係統的動態行為。我嘗試著對書中提供的不同係統模型進行分析,發現通過理解極點和零點的位置,確實能夠直觀地判斷係統的響應速度、超調量等關鍵性能指標。 在控製策略方麵,PID 控製器的講解讓我受益匪淺。作者不僅詳細解釋瞭比例、積分、微分三個參數的物理意義,還係統地介紹瞭多種參數整定方法,如試湊法、Ziegler-Nichols 方法等。我嘗試著在書中的仿真案例中應用這些方法,發現真的能夠有效地改善係統的性能。這讓我對 PID 控製器的實際應用有瞭更深的體會。 此外,書中還對一些先進的控製理論進行瞭介紹,如李雅普諾夫穩定性理論和最優控製。雖然這些內容對我來說還有些難度,但作者的講解讓我看到瞭控製工程更廣闊的發展前景。我相信,隨著我理論知識的不斷深入,我會逐漸掌握這些更高級的技術。 總而言之,這本書不僅為我打下瞭堅實的機械控製工程基礎,更重要的是,它培養瞭我解決實際問題的能力和對控製工程的濃厚興趣。它將是我未來學習和工作中不可或缺的參考資料。

評分

對於我這樣一名在機械設計領域摸爬滾打瞭多年的資深工程師來說,這本書的齣現,無疑為我的專業知識體係注入瞭新的活力。我一直在思考如何在傳統機械設計的基礎上,進一步提升産品的智能化和自動化水平,而這本《機械控製工程基礎(第2版)》恰恰提供瞭解決這一問題的關鍵鑰匙。 書中對於綫性時不變(LTI)係統的理論講解,可以說是教科書級彆的。從傳遞函數到狀態空間,作者都進行瞭深入淺齣的闡述。我尤其關注瞭書中關於係統辨識的內容,特彆是針對實際工程中模型不確定性的處理方法。作者詳細介紹瞭多種辨識算法,並給齣瞭如何在存在噪聲和乾擾的情況下獲得較為精確的模型。這對於我進行現有設備性能升級和故障診斷,具有非常重要的價值。 在控製策略方麵,我對書中關於魯棒控製和自適應控製的介紹尤為感興趣。在實際的工程應用中,係統的參數往往會發生變化,或者存在不確定性,傳統的固定參數控製器可能難以保證良好的控製效果。而魯棒控製和自適應控製正是為瞭解決這些問題而生。作者通過對這些先進控製理論的講解,讓我看到瞭如何設計齣在各種工況下都能保持穩定性和高性能的控製器。 本書在仿真和實驗驗證方麵也做得非常齣色。書中提供瞭大量的仿真示例,並鼓勵讀者利用 Matlab/Simulink 等工具進行模擬。這對於我們這些需要將理論知識轉化為實際工程應用的工程師來說,是極其寶貴的資源。通過仿真,我們可以提前預判控製係統的性能,並進行優化,從而避免在實際調試過程中走彎路。 我還在書中看到瞭關於現代控製工程與人工智能的結閤,這讓我看到瞭機械控製領域未來的發展方嚮。利用機器學習和深度學習等技術來設計和優化控製器,將是未來發展的重要趨勢。這本書的引入,為我進一步探索這一前沿領域打下瞭堅實的基礎。 總而言之,這本《機械控製工程基礎(第2版)》是一本集理論深度、方法創新和實踐指導於一體的優秀著作。它不僅能夠幫助我們理解和掌握機械控製工程的核心理論,更能為我們在實際工程應用中解決復雜問題提供寶貴的思路和方法。

評分

我對這本書的感受,可以用“茅塞頓開”來形容。在我印象中,機械控製工程似乎是一個與我所學機械專業略有距離的學科,但這本書的齣現,徹底顛覆瞭我的認知。它將機械係統與電子控製有機地結閤起來,讓我看到瞭機械工程發展的無限可能。 書中關於反饋控製原理的講解,我個人覺得非常形象生動。作者並沒有使用枯燥的數學語言,而是通過日常生活中一些簡單的例子,比如 thermostat(恒溫器)來解釋反饋控製的概念。這讓我一下子就理解瞭“負反饋”和“正反饋”的區彆,以及它們在控製係統中的作用。這種貼近生活的類比,極大地降低瞭學習的門檻,也讓我對抽象的控製理論産生瞭濃厚的興趣。 我特彆喜歡書中關於傳遞函數和頻率響應的章節。以往我看到這些概念,總覺得它們非常抽象,難以理解。但這本書通過對物理係統的分析,比如彈簧-阻尼係統,將傳遞函數與係統的物理特性聯係起來,讓我能夠更好地理解為什麼會有這樣的數學錶達。而頻率響應的分析,則讓我看到如何通過分析係統對不同頻率輸入的響應,來判斷係統的穩定性和性能。書中用 Bode 圖和 Nyquist 圖來分析係統穩定性,這些圖示的清晰度非常高,讓我能夠直觀地看到係統的動態特性。 而且,這本書的結構安排也很閤理。它從最基本的概念開始,逐步深入到復雜的控製係統設計。每一章的內容都相互關聯,但又相對獨立,我可以根據自己的興趣和需求,選擇性地閱讀。書中提供的許多例題,我都嘗試著自己動手去做,這不僅鞏固瞭所學的知識,也鍛煉瞭我的解決問題的能力。 我尤其贊賞書中對工程實際問題的關注。它不僅僅是理論的探討,還結閤瞭許多實際的工程應用案例,比如機器人控製、航空航天等領域。這讓我看到瞭控製工程在現實世界中的巨大價值,也激發瞭我將來從事相關領域工作的熱情。 這本書給我帶來的不僅僅是知識,更是一種思維方式的轉變。它讓我認識到,機械工程不再是孤立的學科,而是與電子、計算機等技術緊密相連的。我相信,這本書將成為我大學期間最寶貴的學習夥伴之一。

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拿到這本書,我首先感受到的是它厚重的學術分量和嚴謹的編排。作為一個在自動化領域摸爬滾打多年的工程師,我深知控製工程的精髓在於理論與實踐的完美結閤,而這本《機械控製工程基礎(第2版)》正是這樣一本不可多得的佳作。 書中對於係統穩定性分析的論述,可謂是鞭闢入裏。作者不僅詳細介紹瞭 Routh 判據、Hurwitz 判據等經典穩定性判據,還對 Nyquist 判據和根軌跡法進行瞭深入的剖析。特彆是對根軌跡法的講解,通過詳細的步驟和圖示,讓我能夠清晰地理解如何通過改變增益來影響係統的穩定性。這對於我在實際工程中進行係統設計和參數調整,具有極其重要的指導意義。 我尤其欣賞書中關於狀態空間模型的分析。從嚮量空間的定義到矩陣的特徵值和特徵嚮量,再到係統的可控性和可觀性分析,作者都進行瞭細緻入微的闡述。這對於理解高階係統和多變量係統的控製至關重要。書中通過對實際工程案例的分析,展示瞭狀態空間方法在分析和設計復雜控製係統中的優勢,這讓我對這一理論工具的理解更加深刻。 本書在控製策略方麵的內容也非常豐富。PID 控製器無疑是重中之重,但作者並沒有止步於此,而是對比例、積分、微分參數的物理意義以及它們對係統響應的影響進行瞭詳盡的解釋。書中還介紹瞭先進的控製算法,如模糊控製和神經網絡控製,這讓我看到瞭控製工程未來的發展方嚮。這些算法的引入,不僅豐富瞭我的理論知識,也為我解決一些傳統方法難以處理的非綫性、不確定性問題提供瞭新的思路。 更讓我驚喜的是,本書在仿真和實踐方麵也給予瞭足夠的重視。書中提供瞭大量的仿真案例,並指導讀者如何使用 Matlab/Simulink 等工具進行仿真分析。這對於我們這些在實際工作中需要將理論應用於實踐的工程師來說,簡直是福音。通過仿真,我們可以更好地驗證控製算法的有效性,並進行參數優化,從而提高控製係統的性能。 總而言之,這本《機械控製工程基礎(第2版)》是一本集理論深度、方法實用和實踐指導於一體的優秀教材。它不僅能夠幫助初學者建立紮實的理論基礎,更能為有經驗的工程師提供寶貴的參考和啓示。

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