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页数:221

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出版时间:2008-7

价格:30.00元

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isbn号码:9787811056808

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• 电子设计自动化
• CAD
• 电路设计
• 电子工程
• EDA工具
• 原理图
• PCB设计
• 模拟仿真
• 数字电路
• 电子技术

《机械动力学与控制系统设计》 本书旨在为读者提供机械系统动力学分析与控制系统设计的基础理论知识和实践方法。全书共分为十二章，内容涵盖了从基础的刚体动力学到先进的非线性控制策略，力求将复杂的理论概念以清晰、易懂的方式呈现给读者。 第一章 基础概念与建模 本章将从最基本的物理原理出发，介绍描述机械系统运动状态所需的关键概念，如位移、速度、加速度、力和力矩。我们将详细讲解如何建立机械系统的数学模型，包括质点模型、刚体模型以及多体系统的建模方法。重点介绍拉格朗日方程和牛顿-欧拉方程在动力学建模中的应用，并通过实例演示如何将物理系统转化为抽象的数学模型，为后续的动力学分析奠定基础。 第二章 振动分析 振动是机械系统中普遍存在的现象，对系统的性能和寿命有着重要影响。本章将深入探讨单自由度、多自由度系统的振动特性，包括自由振动、受迫振动以及阻尼振动。我们将详细介绍固有频率、阻尼比等关键参数的计算方法，并讲解傅里叶分析等工具在时域和频域分析中的应用。此外，还将介绍振动隔离和减振技术的原理和设计方法。 第三章 连续系统动力学 与离散系统不同，连续系统的运动状态由空间和时间共同决定。本章将聚焦于连续系统，如梁、杆、弹性体等，它们的动力学行为。我们将介绍弹性力学的基础知识，如应力、应变、杨氏模量等，并讲解如何使用偏微分方程描述连续系统的振动和变形。重点介绍边界条件的应用，以及有限元方法在解决复杂连续系统动力学问题中的强大能力。 第四章 进阶动力学理论 本章将进一步拓展读者对动力学理论的认知，引入更高级的概念。我们将深入探讨哈密顿力学，揭示其在理论物理和系统分析中的重要作用。此外，还将介绍李雅普诺夫稳定性理论，为分析系统的长期行为提供严谨的数学框架。读者将学习如何利用这些理论工具来理解和预测复杂系统的运动轨迹和稳定性。 第五章 控制系统基础 本章将转向控制系统设计，从基本概念入手。我们将介绍反馈控制、开环控制、闭环控制等基本控制策略，并阐述其工作原理和优缺点。传递函数、系统阶数、增益裕度和相裕度等关键术语将被详细解释。本书还将介绍线性时不变（LTI）系统的时域和频域响应分析方法，帮助读者理解系统对输入信号的反应。 第六章 线性控制系统设计 本章将重点介绍线性控制系统的设计技术。我们将详细讲解PID（比例-积分-微分）控制器的工作原理、参数整定方法（如Ziegler-Nichols法）以及在实际应用中的调优技巧。此外，还将介绍根轨迹法、频率响应法（如Bode图、Nyquist图）等经典的设计工具，使读者能够系统地设计满足性能要求的控制器。 第七章 状态空间方法 状态空间方法是现代控制理论的重要组成部分。本章将系统地介绍状态空间描述，包括状态方程和输出方程。我们将讲解如何将传递函数模型转换为状态空间模型，以及反之亦然。此外，还将介绍能控性、能观性等概念，并阐述状态反馈、观测器设计等核心内容，为设计更复杂的控制系统提供理论支撑。 第八章 数字控制系统 随着计算机技术的发展，数字控制系统已成为主流。本章将介绍数字控制系统的基本原理，包括采样、保持和量化过程。我们将重点讲解离散时间系统的分析方法，如z变换及其应用。此外，还将介绍数字PID控制器设计、数字滤波器的设计等实际应用技术。 第九章 非线性控制系统 现实世界中的许多机械系统 inherently 存在非线性特性。本章将探讨非线性控制系统的分析与设计。我们将介绍李雅普诺夫稳定性分析、滑模控制、反馈线性化等非线性控制策略。通过实例，读者将了解如何处理滞后、饱和、死区等非线性效应，并设计出有效的控制器。 第十章 鲁棒控制与最优控制 当系统参数存在不确定性或受到外部干扰时，鲁棒控制技术显得尤为重要。本章将介绍鲁棒控制的基本思想，包括H∞控制和μ合成等方法。此外，还将介绍最优控制理论，如LQR（线性二次调节器）设计，通过最小化性能指标来优化控制器的性能。 第十一章 现代控制技术应用 本章将聚焦于当前先进的控制技术及其在机械工程领域的应用。我们将介绍模型预测控制（MPC），它能够预测系统的未来行为并进行优化控制。此外，还将探讨自适应控制和模糊逻辑控制等智能控制方法，展示它们在处理复杂、时变系统方面的优势。 第十二章 仿真与实验 理论学习离不开实践验证。本章将指导读者如何利用仿真软件（如MATLAB/Simulink）对动力学模型和控制系统进行仿真分析。我们将提供详细的仿真步骤和案例，帮助读者将理论知识转化为实践技能。同时，还将介绍典型的实验设备和测试方法，为读者从事实际的工程项目打下基础。 通过学习本书，读者将能够深入理解机械系统的动力学行为，掌握设计和分析各类控制系统的理论与方法，并为解决实际工程问题提供强大的工具和思路。本书适合机械工程、自动化、控制工程等相关专业的本科生、研究生以及工程技术人员阅读。

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《电子CAD》这本书的名字，在我看到它的第一眼就让我觉得无比亲切。作为一名在电子行业摸爬滚打多年的工程师，我对CAD工具有着天然的亲近感。拿到这本书，我被它厚实的内容和严谨的编排所吸引。我仔细浏览了目录，发现它涵盖了电子设计从概念到实现的各个环节，特别是关于原理图绘制、PCB设计以及相关的仿真和验证工具的介绍，都让我跃跃欲试。我尤其期待书中能够提供一些关于如何处理复杂PCB设计，例如多层板设计、阻抗匹配控制、高密度互连（HDI）技术等方面的深入讲解。这本书在我看来，不仅仅是一本工具书，更像是一本经验的总结和智慧的传承，能够帮助我不断提升自己的设计能力。

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