一部新书《液压伺服与比例控制系统》孔祥东、姚静

前言
液压伺服控制是一门既古老而又充满生命力、影响力的科学技术，从公元前的水钟到第一次世界大战前的海军舰艇上的操舵设备，再到20世纪40年代飞机用操纵系统、到今天宇航飞船飞行器控制、炮塔的跟踪控制、跳跃奔跑的Atlas机器人等，无不彰显了液压伺服控制系统控制精度高、响应迅速的优异品质。液压比例控制技术是20世纪60年代在液压伺服控制技术基础上，降低动态响应，以比例元件为核心控制元件，弥补了液压伺服控制应用和维护条件苛刻、成本高等缺点，广泛应用于工程机械、海洋船舶、锻压装备等领域。液压伺服控制技术与液压比例控制技术虽在结构原理上有区别，但在理论分析上有相通之处。本书以液压伺服与比例控制技术为题，应用经典控制理论将液压伺服控制技术与液压比例控制技术融合起来向读者进行介绍。
本书内容包括液压伺服与比例控制系统的发展、工作原理、组成及特点，液压控制元件流量方程与特性参数，液压动力组件建模与分析，机液控制系统建模与分析，电液控制元件基本原理，电液控制元件建模与分析，电液伺服控制系统分析校正，电液伺服与比例控制系统的设计方法，电液伺服与比例控制系统设计实例。本书主要作为机械电子工程专业及相关专业的专业课教材。
本书教学目标是使学生了解液压伺服与比例控制系统的特点，掌握电液控制元件的组成和基本原理，能够建立液压伺服与比例控制系统数学模型并进行分析，学会液压伺服与比例控制系统设计、分析和校正方法，能够应用所学知识指导工程实践，提高分析问题和解决复杂问题的能力。
液压伺服与比例控制技术作为流体传动与控制领域的重要分支，综合了经典控制理论相关知识，位于液压领域知识体系的塔尖，理论性较强，对于初学者来说晦涩难懂。为了使读者能够通过本门课学习达到“四会”目标，即会分析、会设计、会优化、会应用，本书进行了以下尝试和创新：
1）给出了液压伺服与比例控制系统的知识体系，每章标注出需掌握的重点内容，并增加了知识导图，使学生能够更好地了解本书所涉及的知识点之间的逻辑关系和内在关联。
2）结合国内外液压伺服与比例控制系统领域的最新理论成果与前沿应用实例，添加了电液控制元件及其建模分析、负载敏感系统建模分析、电液伺服与比例控制系统设计步骤及案例，以图表、曲线等形式促进理论知识理解，培养学生解决实际问题的能力。
3）为更加符合学生的认知规律，分析过程力求简化，建模过程力求清晰，强调概念和方法，内容由浅入深，便于学生理解与自学。
4）探索多媒体新形态手段。本书为新形态教材，以二维码的形式链接了重点章节的微课视频，便于学生随扫随学。本书配套PPT课件、习题参考答案及相关拓展资料，以供选用本书的教师下载采用。本书编者团队主讲的“液压伺服与比例控制系统”课程已在中国大学MOOC上线，提供多平台学习手段。
5）在每章章末设有“思政拓展”模块，以二维码的形式链接了拓展视频，让学生进行课程学习之余，了解“蛟龙号”“天鲲号”等国之重器的创新历程，了解新中国最早的万吨水压机、新中国第一台煤矿液压支架、第一台国产电动轮自卸车等对我国制造业具有重大意义的机械装备，将党的二十大精神融入其中，树立学生的科技兴国、科技报国意识，助力培养德才兼备的高素质人才。
本书由燕山大学孔祥东、姚静任主编。第1章由孔祥东、李莹编写，第2章由姚静编写，第3章由艾超、陈文婷编写，第4章由张伟、高殿荣编写，第5、6章由张晋、吴晓明编写，第7章由赵劲松编写，第8章由俞滨编写，第9章由巴凯先编写。
本书由燕山大学姚成玉主审并提出宝贵意见。本书的编写得到了燕山大学机械工程学院众多老师与同学的支持与帮助，在此一并表示感谢。
本书难免有漏误和不足，敬请读者交流指正。
编者

第1章绪论

第2章液压控制元件流量方程与特性参数

第3章液压动力组件建模与分析

第4章机液控制系统建模与分析

第5章电液控制元件基本原理

第6章电液控制元件建模与分析

第7章电液伺服控制系统分析校正

第8章电液伺服与比例控制系统的设计方法

第9章电液伺服与比例控制系统设计实例