气压传动 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:徐永生

出品人:

页数:115

译者:

出版时间:2004-2

价格:11.0

装帧:平装

isbn号码:9787111082132

丛书系列:

图书标签:

• 气压传动
• 气动技术
• 自动化
• 机械工程
• 工业控制
• 流体动力
• 气动元件
• 气路设计
• 工程技术
• 机械设计

好的，这是一份关于《气压传动》这本书的图书简介，其中不包含该书的任何内容，并力求详尽、自然： --- 《机械动力学与现代控制系统设计》 书籍简介 本书旨在为读者构建一个全面且深入的机械动力学基础框架，并以此为跳板，探讨其在现代控制系统设计中的应用与融合。全书以严谨的理论推导和丰富的工程实例相结合的方式，系统阐述了机械系统从建模、分析到优化控制的全过程。 第一部分：经典力学基础与系统建模 本书的开篇部分，我们首先回顾和深化了经典力学在工程分析中的核心地位。重点在于对复杂机械系统的运动学和动力学进行精确描述。 1. 刚体动力学的高级应用： 详细解析了牛顿-欧拉方程在多自由度系统中的应用。内容涵盖了旋转坐标系下的运动微分方程推导，特别是对陀螺效应和科氏力矩的深入分析。这部分内容为后续分析高速、高精度运动机构提供了必要的数学工具。 2. 柔性体动力学导论： 针对现代机械中日益重要的柔性部件（如梁、板、壳的振动特性），本书引入了有限元方法（FEM）的基础概念，并结合经典梁理论，构建了描述连续体动力学行为的偏微分方程组。重点讨论了模态分析及其在系统稳定性判断中的作用。 3. 系统状态空间表示法： 在传统基于拉格朗日方程的建模基础上，本书将重点转向现代控制理论的核心——状态空间描述。详细介绍了如何将物理系统的微分方程转化为标准的状态空间形式 $dot{x} = Ax + Bu$。这部分内容不仅是理论基础，更是连接动力学与控制设计的桥梁。我们探讨了系统的能控性、能观性分析，这些是设计有效控制器的前提。 第二部分：振动、噪声与系统识别 机械系统在工作过程中不可避免地会产生振动和噪声，如何量化、预测并抑制这些现象是衡量系统性能的关键指标。 1. 随机振动理论与应用： 区别于传统的确定性振动分析，本书引入了随机过程理论，对受随机载荷（如风载、路面激励）作用下的机械结构响应进行了概率性分析。内容包括功率谱密度（PSD）的计算与应用，以及系统的均方根响应评估。 2. 系统动态特性辨识： 理论模型往往与实际存在偏差。本章详细介绍了系统识别的实验方法，包括频响函数（FRF）的测量技术、数据处理流程，以及基于最小二乘法、子空间辨识法等先进算法来估计系统的真实固有频率、阻尼比和质量/刚度矩阵。这对于精确控制和故障诊断至关重要。 3. 机械系统中的阻尼建模： 除了粘滞阻尼，本书还深入探讨了滞后阻尼、库仑摩擦等非线性阻尼在动力学模型中的精确描述方法，并分析了不同阻尼形式对系统瞬态响应的影响。 第三部分：现代控制理论与先进控制器设计 在对机械系统的动力学特性有了清晰的量化认识后，本书将重点转向如何设计控制器以实现期望的动态性能。 1. 线性二次型调节器（LQR）设计： LQR作为最优控制的基础，在机械系统阻尼补偿和性能优化中应用广泛。本书详细推导了代数黎卡提方程（ARE），并结合机械系统性能指标（如快速性、平稳性）的权重矩阵选择，展示了LQR在伺服机构中的实际部署。 2. 状态反馈与观测器设计： 鉴于许多内部状态变量难以直接测量，本书系统讲解了状态观测器的设计，特别是卡尔曼滤波器的原理及其在去除测量噪声、估计系统状态方面的优势。同时，对极点配置技术进行了深入探讨，确保闭环系统具备期望的稳定性裕度。 3. 非线性控制基础： 现代机械系统，如机器人、精密机床，本质上是高度非线性的。本章引入了滑模控制（SMC）和基于雅可比线性化的反馈线性化技术，用以处理系统中的不确定性和强非线性项，确保系统在大幅度输入下的鲁棒性。 第四部分：机电耦合系统与仿真验证 现代工程系统很少是纯粹的机械系统，而是机、电、控制的复杂耦合体。 1. 机电耦合建模： 探讨了电机（如永磁同步电机）的电磁转矩模型与机械负载之间的相互作用。重点在于如何建立统一的域模型，并进行跨域的仿真分析。 2. 仿真环境与集成验证： 书中详细介绍了使用多物理场仿真软件（如特定的商业或学术平台）进行系统级验证的流程。内容包括模型导入、参数扫描、敏感性分析，以及如何将理论设计的控制器代码转化为可用于硬件在环（HIL）测试的实时代码。 3. 故障诊断与容错控制初探： 最后，本书触及了控制领域的前沿课题。讨论了如何利用残差信号监测机械部件的退化（如轴承磨损、间隙增大），并初步介绍了基本的容错控制策略，以确保系统在发生小范围故障时仍能维持基本功能。 适用读者对象： 本书内容深度适中，理论严密而不失工程实践性，适合于机械工程、车辆工程、航空航天工程、自动化专业的高年级本科生、研究生，以及从事先进运动控制、系统动力学分析和机电一体化产品开发的工程师参考阅读。通过本书的学习，读者将能够独立完成复杂机械系统的动力学建模、性能分析以及高性能反馈控制器的设计与验证工作。 ---

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