朱驥北教授主編的《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)》于1989年6月由機(jī)械工業(yè)出版社正式出版發(fā)行以來,在全國高等院校非控制類專業(yè)本科生、研究生、高校教師以及相關(guān)科研人員、工程技術(shù)人員中廣泛使用,“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”(或“控制工程基礎(chǔ)”)課程也在全國高校機(jī)械類、儀器類等非控制類專業(yè)普遍開設(shè)。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步,特別是信息技術(shù)、人工智能等相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅猛,為了適應(yīng)國家門不斷提出的教學(xué)改革要求,以及我國科研任務(wù)與工程應(yīng)用需求,本書多年來與時俱進(jìn)地增加隨信息技術(shù)發(fā)展而產(chǎn)生的相關(guān)先進(jìn)機(jī)械控制理論與方法,補(bǔ)充基于計算機(jī)技術(shù)的分析工具和手段等,在修訂補(bǔ)充相關(guān)內(nèi)容后又先后于2013年和2020年出版發(fā)行了本書的第2版和第3版,且本書第3版被列入“十三五”國家重點(diǎn)出版物出版規(guī)劃項(xiàng)目——現(xiàn)代機(jī)械工程系列精品教材。本書自第1版正式出版發(fā)行以來共印刷40余次,發(fā)行近15萬冊。
隨著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化、智能化等信息時代的現(xiàn)代機(jī)械控制工程技術(shù)的發(fā)展,為了造就具有新時代科技知識的專業(yè)人才,培養(yǎng)社會主義事業(yè)建設(shè)者和接班人,結(jié)合近年來教學(xué)經(jīng)歷及科研實(shí)踐,力圖在深入系統(tǒng)地闡明機(jī)械控制工程理論知識的基礎(chǔ)上,將創(chuàng)新意識與工匠精神有機(jī)融入工科專業(yè)課程,適應(yīng)社會對創(chuàng)新人才需求,培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)與工程實(shí)踐能力,理解工匠精神的精髓,實(shí)現(xiàn)知識內(nèi)容無縫銜接,我們在本書第3版基礎(chǔ)上再次進(jìn)行修訂,力求對經(jīng)典控制理論、現(xiàn)代控制理論及應(yīng)用有一個更全面的介紹。
本書將有關(guān)機(jī)械控制工程的內(nèi)容分為上、下兩篇。上篇主要為經(jīng)典控制基本理論及方法;下篇為擴(kuò)展應(yīng)用部分,主要介紹現(xiàn)代控制理論及近年發(fā)展起來的智能控制理論、機(jī)械系統(tǒng)預(yù)測控制方法及應(yīng)用、機(jī)械系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控與故障診斷技術(shù)等相關(guān)新理論方法。
本書可作為機(jī)電類專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課教材,課程參考學(xué)時為32~56學(xué)時,本書力求在闡明機(jī)械控制工程的基本概念、基本知識和基本方法的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步結(jié)合機(jī)械工程實(shí)際,為讀者運(yùn)用機(jī)械控制工程理論解決機(jī)械電子、機(jī)電一體化等領(lǐng)域的實(shí)際問題打下基礎(chǔ)并提供實(shí)例。本次修訂參考了國內(nèi)外同類教材和其他有關(guān)文獻(xiàn),具有并突出了以下特點(diǎn):
1)著重闡明機(jī)械控制工程的基本概念及其基本方法,以機(jī)械系統(tǒng)作為主要受控對象,力求深入淺出地構(gòu)建數(shù)學(xué)模型及分析系統(tǒng)動態(tài)特性。
2)注重控制理論和科研實(shí)踐相結(jié)合,引入工程案例,力圖以實(shí)例引導(dǎo)讀者運(yùn)用機(jī)械系統(tǒng)控制理論解決機(jī)械工程的實(shí)際問題。
3)闡述了隨著計算機(jī)技術(shù)而發(fā)展起來的若干先進(jìn)的機(jī)械控制理論與方法,提供了有關(guān)公式、參數(shù)及方法,便于讀者了解新的理論方法,也便于各高校的考研學(xué)生自學(xué)與參考。
4)利用現(xiàn)代信息化、智能化技術(shù)增加了知識拓展的內(nèi)容,盡可能地將一些新的科研成果融入教材,以落實(shí)立德樹人根本任務(wù),培育傳承工匠精神。
本書由北京信息科技大學(xué)具有20余年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”課程主講教師、北京高校優(yōu)質(zhì)本科教材課件(《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)》)建設(shè)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人——陳秀梅副教授確定了修訂方案,并結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和科研實(shí)踐進(jìn)行了有關(guān)章節(jié)的補(bǔ)充及修訂;由中國機(jī)械工程學(xué)會設(shè)備智能運(yùn)維分會榮譽(yù)主任、北京信息科技大學(xué)原現(xiàn)代測控技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、機(jī)械電子工程北京市重點(diǎn)學(xué)科帶頭人——徐小力教授承擔(dān)了統(tǒng)編及統(tǒng)稿工作。
本書由北京信息科技大學(xué)韓秋實(shí)教授主審,他對本書的修訂編著提供了很多的幫助;黃民教授對本書中存在的一些問題提出了寶貴的修改意見,使得本書在修訂后更加完善;王紅軍教授和彭寶營教授對本書的編著提出了寶貴建議,在此一并表示衷心的感謝!
本書得到了國家科技部重點(diǎn)研發(fā)計劃課題(2021YFC2400300)、北京市教育委員會——促進(jìn)高校分類發(fā)展北京高校優(yōu)質(zhì)本科教材課件項(xiàng)目(5112210814)、北京市科委科技計劃項(xiàng)目(Z191100002019004)、京津冀協(xié)同創(chuàng)新共同體建設(shè)專項(xiàng)(22341802D)、河北省科技攻關(guān)計劃項(xiàng)目(19041827Z)、北京信息科技大學(xué)優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)等項(xiàng)目的資助和支持,在此表示衷心的感謝!
《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)》自第1版以來的多次再版、印刷與發(fā)行均由機(jī)械工業(yè)出版社承擔(dān),并由機(jī)械工業(yè)出版社負(fù)責(zé)了策劃、編輯、校對與封面設(shè)計等,在此特別致謝!
我們尊敬的老前輩朱驥北教授于2020年逝世,謹(jǐn)以本書出版來紀(jì)念朱驥北教授并感謝他對本書出版做出的開創(chuàng)性及歷史性貢獻(xiàn),向他在人才培養(yǎng)及專業(yè)建設(shè)中數(shù)十年所做出的突出貢獻(xiàn)表示崇高的敬意。
對于書中的缺點(diǎn)和錯誤,敬請讀者和專家批評指正。
陳秀梅徐小力2023年11月于北京第1~3版前言機(jī)械控制工程基礎(chǔ)第4版第1~3版前言
第3版前言
朱驥北教授主編的《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)》(以下簡稱第1版)正式出版以來,由于機(jī)械控制工程課程在全國各高等院校的機(jī)械類、儀器類等非控制專業(yè)的普遍開設(shè),第1版已在相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生培養(yǎng)中被廣泛采用,各高校對本書的需求量日益增大,故已經(jīng)過了多次印刷并出版了第2版。書中介紹的機(jī)械工程控制論所提供的理論和方法,也越來越多地成為科技工作者及工程技術(shù)人員分析和解決問題的有效手段。
為了深入系統(tǒng)地闡明機(jī)械控制工程的知識,適應(yīng)機(jī)械控制工程技術(shù)的快速發(fā)展,結(jié)合近年來教學(xué)經(jīng)歷及科研實(shí)踐,我們在第2版基礎(chǔ)上又做了修訂。本書力求對傳統(tǒng)控制理論