本書主要介紹機械控制工程的基本原理、基礎知識及其在機械工程中的應用。全書力求在講清基本概念的基礎上，闡述了近年來發展的相關理論方法和技術，并介紹了在機械工程中的應用知識和有關實例。全書分為上、下兩篇。上篇為基礎部分，主要內容包括：原理分類與方法、物理系統的數學模型及傳遞函數、瞬態響應及誤差分析、頻率特性分析、控制系統的穩定性、控制系統的綜合與校正、根軌跡法等。下篇為擴展及應用部分，主要內容包括：MATLAB在控制系統分析中的應用、系統辨識及模型、離散控制系統、非線性控制系統、現代控制理論基礎、智能控制理論基礎、機械系統預測控制方法及應用、機械系統狀態監控與故障診斷技術。
本書可作為機械設計制造及其自動化、機械工程等專業的本科生和研究生的教材，也可供高等工科院校的教師及相關領域的工程技術人員學習與參考。
第3版前言
第2版前言
第1版前言
上篇
第一章緒論2
第一節控制系統的基本工作原理2
第二節自動控制系統的分類5
第三節機械控制工程的研究對象與方法8
第四節控制理論發展簡史10
第五節對控制系統性能的基本要求10
第六節本課程的學習方法11
小結11
思考題12
習題12
第二章物理系統的數學模型及傳遞函數14
第一節系統的數學模型14
第二節傳遞函數16
第三節典型環節的傳遞函數19
第四節系統的框圖及其連接32
第五節信號流圖及梅遜公式40
第六節物理系統傳遞函數的推導43
小結49
思考題50
習題50
第三章瞬態響應及誤差分析54
第一節時間響應及系統的輸入信號54
第二節一階系統的時間響應57
第三節二階系統的時間響應62
第四節瞬態響應的性能指標66
第五節控制系統的誤差分析與計算73
小結81
思考題81
習題82
第四章頻率特性分析85
第一節頻率特性的基本概念85
第二節頻率特性的圖示法89
第三節系統的對數頻率特性102
第四節頻域性能指標及其與時域性能指標間的關系106
第五節頻率試驗法估計系統的數學模型109
小結110
思考題111
習題111
目錄機械控制工程基礎第3版第五章控制系統的穩定性113
第一節控制系統穩定性的條件113
第二節勞斯胡爾維茨穩定性判據115
第三節奈奎斯特穩定判據及其應用121
第四節穩定性裕量131
小結135
思考題135
習題136
第六章控制系統的綜合與校正138
第一節概述138
第二節串聯校正140
第三節并聯校正153
第四節復合校正156
小結159
思考題160
習題160
第七章根軌跡法164
第一節根軌跡法概述164
第二節根軌跡的基本作圖167
小結174
思考題175
習題175
下篇
第八章MATLAB在控制系統分析中的應用178
第一節利用MATLAB建立控制系統的數學模型178
第二節利用MATLAB進行時域特性分析181
第三節利用MATLAB進行頻域特性分析183
第四節利用MATLAB繪制根軌跡圖186
第五節利用Simulink建模與仿真187
小結191
習題191
第九章系統辨識及模型192
第一節系統辨識概述192
第二節線性差分方程193
第三節最小二乘法194
第四節時間序列模型及其估計簡介196
第十章離散控制系統198
第一節AD轉換器與DA轉換器198
第二節z變換和z反變換199
第三節離散控制系統的傳遞函數201
第四節離散控制系統的性能分析203
第十一章非線性控制系統206
第一節非線性控制系統概述206
第二節相平面法211
第三節描述函數法215
第十二章現代控制理論基礎219
第一節系統的狀態空間描述219
第二節線性定常系統的狀態方程的解法221
第三節線性系統的能控性與能觀性225
第四節線性系統的穩定性與李雅普諾夫方法225
第五節線性定常系統的綜合228
第十三章智能控制理論基礎230
第一節模糊控制系統230
第二節專家控制系統233
第三節神經網絡控制系統237
第十四章機械系統預測控制方法及應用243
第一節機械系統預測控制概述243
第二節機械系統預測控制的典型現代方法245
第三節機械系統預測控制的實踐與應用253
第十五章機械系統狀態監控與故障診斷技術256
第一節儀器儀表狀態監控技術256
第二節智能狀態監控技術264
第三節機械系統故障診斷技術269
附錄282
附錄A拉普拉斯變換282
附錄B常用函數z變換表296
附錄C常見非線性特性的描述函數及負倒描述函數曲線297
參考文獻298
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