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  • 机械工程控制基础(第8版)
  • 作者:杨叔子,杨克冲,吴波,熊良才
  • 策划编辑:俞道凯
  • ISBN:978-7-5680-8088-0
  • 图书开本:B5
  • 出版日期:2023-02-16
  • 定价:59.80元
  • 重点项目:
    • 国家级规划教材
  • 新形态教材:
    • 二维码资源
    • 视频资源
    • 在线题库
    • 学习码验证
  • 所属丛书: 21世纪高等学校机械设计制造及其自动化专业系列教材
图书简介


本书问世至今,已累计销售86万册,深受广大读者欢迎。

1、出版与修订历程

作为国内最早的《机械工程控制基础》教材之一,首版于1984年问世,历经七次修订迭代,第八版于2023年2月正式发行,持续紧跟学科发展与教育需求。 

2、内容体系与核心定位

兼具“技术基础课教材”与“科学思维方法论教材”双重属性,以广义系统动力学为理论基点,系统阐释机械工程控制论的核心概念、基础理论及方法论。

贯穿系统论与控制论的科学思维框架,构建从理论到实践的逻辑闭环。 

3、教学目标与能力培养

知识构建:帮助读者建立广义系统动力学认知体系,掌握机械工程控制论的基础理论与分析方法。

思维训练:培养运用控制论与动力学视角分析机械工程问题的思维模式,强化数理基础与专业知识的交叉融合能力。

实践导向:通过紧密结合机械制造工程等实际场景,提升读者运用科学理论解决工程问题的实操能力。

4、特色创新与迭代亮点

工程融合:深度结合机械工程实际案例,打通理论与工程应用的壁垒,增强知识迁移能力。

思政融入:梳理我国古今自动控制领域的重要成就(如古代指南车、现代航天控制技术等),增强读者民族自豪感,强化课程思政育人效果。

技术赋能:第五版起引入Matlab解题示例,通过编程工具辅助系统建模、时域/频域分析等核心原理的理解与实践。第六版以典型机电系统设计为线索重构

内容体系,采用“实例驱动”模式,从工程对象出发解析控制理论的应用逻辑。第八版打造“纸质教材+数字资源”新形态:通过二维码嵌入重要知识点精讲、在

线仿真实验、实时测试及课程思政专题等内容,构建“课前自学-课堂互动-课后实践”全流程立体教学体系,实现虚实结合的教学模式创新。

5、教材价值与行业影响

内容兼具深度与可读性,以“深入浅出、严谨精炼”的表述风格,精准聚焦机械工程控制领域的核心问题。 

凭借鲜明的学科特色与广泛的实用性,长期保持高发行量与读者覆盖率,成为机械工程领域教学与科研的经典参考教材。

作者介绍

       杨叔子(1933.09-2022.11)江西湖口人,1991年当选为中国科学院院士。致力于机械工程与信息技术、人工智能等新兴学科的交叉研究,带领团队开辟了我国智能制造研究的新领域,是国内智能制造的首倡者。他推进了时间序列分析的工程应用,实现了无颤振切削,攻克了钢丝绳断丝定量检测等国际难题,为我国机械工程的发展做出了有重要影响的贡献。中共十五大与中共十六大代表,曾任华中理工大学校长。曾获国家级有突出贡献专家、全国教育系统劳动模范、全国高校先进科技工作者、全国优秀教师、全国五一劳动奖章等荣誉称号。先后获国家自然科学奖、国家发明奖、省部级科技奖20余项,专利5项,出版专著、教材14种,获国家级、省部级教学、图书重要奖励13项(其中国家优秀教学成果一等奖3项)。曾任第一、二、三届教育部高等学校文化素质教育指导委员会主任。

       杨叔子院士1933年9月出生于江西湖口,1956年加入中国共产党,同年本科毕业于华中工学院(现华中科技大学)并留校任教,1980年破格晋升为教授,1991年当选为中国科学院学部委员(院士),1993年担任华中理工大学校长,中共十五大、十六大代表。先后担任中国科学院技术科学部副主任、国务院学位委员会机械工程学科评议组成员、教育部高等学校机械学科教学指导委员会主任、教育部高等学校文化素质教育指导委员会主任、中国高等教育学会副会长、中国振动工程学会副理事长、中国机械工业教育协会副会长。曾任湖北省人民政府咨询委员会主任委员、湖北省科协副主席。

      杨叔子院士长期致力于机械工程与信息技术、人工智能等新兴技术领域的交叉研究,为中国科学技术事业贡献了毕生精力,成就卓著。他推进了时间序列分析的工程应用,解决了切削过程中的颤振问题并实现了无颤振切削,攻克了钢丝绳断丝定量检测的国际难题;在国内率先提出并开展了智能制造探索性研究,牵头承担了智能制造领域第一个国家级基础性重点项目,是我国智能制造基础理论与关键技术研究及工程应用的开拓者,为中国智能制造的发展做出了卓越贡献,获国家自然科学奖、国家技术发明奖及20余项省部级科技奖。

      杨叔子院士在我国高校首倡并大力推进人文素质教育,长期致力于文化素质教育的理论研究与实践,形成了丰富的文化素质教育思想,对中国高等教育的发展产生了重大而深远的影响。

      杨叔子院士是学高为师、德高为范的“大先生”。六十多年持之以恒立德树人,担任国家级教学团队负责人,出版专著教材30余部,获全国教材建设奖先进个人、国家教学成果奖5项及省部级教学成果奖10余项;甘为人梯、奖掖后学,是学生们的良师益友,指导研究生150多名,为党和国家培养了一大批机械工程和高等教育领域的栋梁之材。


      吴波,华中科技大学教授,博士生导师。现任教育部高等学校机械类专业教学指导委员会副主任委员,中国工程教育认证协会认证专家,中国工程教育认证协会机械类专业认证委员会委员。

      先后参与承担国家973计划项目、国家支撑计划项目、国家自然科学基金重大项目、重点项目、面上项目、中港联合资助项目(NSFC-RGC)、中-新(加坡)智能制造国际合作项目等研究课题。获教育部科技进步一等奖1项、二等奖2项,获国家级教学成果一等奖1项、二等奖2项。主持国家级精品课程《机械工程控制基础》。国家级教学团队“机械学科测控课程群教学团队”的骨干成员。


书籍目录

第1章绪论(1)
1.1机械工程控制论的研究对象与任务(2)
1.2系统及其模型(5)
1.3反馈(8)
1.4系统的分类及对控制系统的基本要求(12)
1.5机械制造的发展与控制理论的应用(16)
1.6控制理论发展的简单回顾(19)
1.7设计示例:数控直线运动工作台位置控制系统(24)
1.8本课程的特点与学习方法(25)
习题(26)
第2章系统的数学模型(29)
2.1系统的微分方程(29)
2.2系统的传递函数(36)
2.3系统的传递函数方框图及其简化(49)
2.4考虑扰动的反馈控制系统的传递函数(58)
2.5相似原理(60)
2.6系统的状态空间模型(63)
2.7设计示例:数控直线运动工作台位置控制系统(69)
习题(72)
第3章系统的时间响应分析(79)
3.1时间响应及其组成(79)
3.2典型输入信号(82)
3.3一阶系统(83)
3.4二阶系统(86)
3.5高阶系统(97)
3.6系统误差分析与计算(99)
3.7δ函数在时间响应中的作用(106)
3.8设计示例:数控直线运动工作台位置控制系统(111)
习题(114)
第4章系统的频率特性分析(119)
4.1频率特性概述(119)
4.2频率特性的图示方法(125)
4.3频率特性的特征量(143)
4.4*小相位系统与非*小相位系统(144)
4.5设计示例:数控直线运动工作台位置控制系统(146)
习题(148)
第5章系统的稳定性(151)
5.1系统稳定性的初步概念(151)
5.2Routh稳定判据(156)
5.3Nyquist稳定判据(162)
5.4Bode稳定判据(173)
5.5系统的相对稳定性(175)
5.6设计示例:数控直线运动工作台位置控制系统(180)
习题(182)
第6章系统的性能指标与校正(187)
6.1系统的性能指标(187)
6.2系统的校正(191)
6.3串联校正(193)
6.4PID校正(203)
6.5反馈校正(210)
6.6顺馈校正(213)
6.7设计示例:数控直线运动工作台位置控制系统(214)
6.8关于系统校正的一点讨论(215)
习题(216)
第7章非线性系统初步(219)
7.1概述(219)
7.2描述函数法(224)
7.3相平面分析法(233)
习题(246)
第8章线性离散系统初步(248)
8.1概述(248)
8.2信号的采样与采样定理(251)
8.3Z变换与Z逆变换(255)
8.4线性离散系统的传递函数(260)
8.5线性离散系统的稳定性分析(267)
8.6线性离散系统的校正与设计(271)
8.7设计示例:数控直线运动工作台位置控制系统(274)
习题(275)
第9章系统辨识初步(278)
9.1系统辨识的基本概念(278)
9.2系统辨识的阶跃响应法(280)
9.3单位脉冲响应估计(282)
9.4系统辨识的频率特性法(284)
9.5系统辨识的差分方程法(290)
9.6设计示例:数控直线运动工作台位置控制系统(300)
习题(304)
参考文献(307)

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