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哈工大机电控制系统分析与设计(讲义).pdf

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《机电控制系统分析与设计》讲义 哈尔滨工业大学 二〇一二年五月 正文目录 第 1 章 绪论1 1.1 机电控制系统的概念和发展概况1 1.1.1 控制的基本概念1 1.1.2 机械与控制2 1.1.3 机电控制系统的发展概况2 1.1.4 机电一体化系统(产品)3 1.2 机电控制系统的一般构成4 1.3 机电控制系统的基本控制方式5 1.3.1 反馈控制方式5 1.3.2 开环控制方式7 1.3.3 复合控制方式8 1.4 对机电控制系统的基本要求8 第 2 章 机电控制系统的建模与分析10 2.1 引言10 2.1.1 数学模型的简化性和精确性10 2.1.2 线性系统10 2.1.3 线性定常系统和线性时变系统10 2.1.4 自动控制知识回顾10 2.1.4.1 拉氏变换 11 2.1.4.2 传递函数 13 2.1.4.3 框图 14 2.1.4.4 阻抗分析法 14 2.2 机电系统单元环节的数学模型15 2.2.1 机械系统15 2.2.2 电气和电子系统18 2.2.3 直流伺服电机拖动系统23 2.3 机电控制系统的数学模型25 2.3.1 机电控制系统的组成25 2.3.2 系统的动态结构图与传递函数28 2.3.3 机电控制系统模型建立29 第 I 页 2.4 机电控制系统的时域分析32 2.4.1 引言32 2.4.2 机电系统的响应分析32 2.4.3 劳斯稳定判据39 2.4.4 单位反馈控制系统的稳态误差42 2.5 机电控制系统的频域分析45 2.5.1 引言45 2.5.2 伯德(Bode) 图46 2.5.3 用 MATLAB 作伯德图及相对稳定性分析 49 2.5.4 闭环频域性能指标51 2.5.5 用 MATLAB 作闭环系统的伯德图 52 第 3 章 机电控制系统测量元件55 3.1 引言55 3.2 直流测速发电机55 3.2.1 概述55 3.2.2 直流测速发电机的类型57 3.2.3 输出特性(output characteristic)58 3.2.4 直流测速发电机的误差及减小误差的方法59 3.2.5 直流测速发电机的性能指标62 3.2.6 测速发电机的应用举例64 3.2.7 小结65 3.3 旋转变压器67 3.3.1
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