机械控制工程基础

张洪鑫，杜海艳，吴开宇，李建英，丁艳艳

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 课程介绍
    • 1.2 控制理论的发展
    • 1.3 控制系统的分类及反馈
    • 1.4 控制系统的工作原理及组成（目录）
      • 1.4.1 控制系统的工作原理
      • 1.4.2 控制系统的组成
    • 1.5 对控制系统的基本要求
  • 2 系统的数学模型
    • 2.1 本章介绍
    • 2.2 系统微分方程的建立
      • 2.2.1 线性系统微分方程的建立
      • 2.2.2 * 非线性微分方程的线性化
    • 2.3 拉氏变换与反变换
      • 2.3.1 典型函数的拉氏变换
      • 2.3.2 拉氏变换主要定理
    • 2.4 利用拉氏变换求解微分方程
      • 2.4.1 F(s)的极点为各不相同的实数
      • 2.4.2 F(s)含有共轭复数极点
      • 2.4.3 F(s)含有重极点
    • 2.5 传递函数
      • 2.5.1 传递函数的概念
      • 2.5.2 典型环节及其传递函数
    • 2.6 系统方框图及其化简
      • 2.6.1 系统方框图的组成及连接形式
      • 2.6.2 方框图的等效变换
    • 2.7 系统方框图的建立
    • 2.8 系统开环传递函数
  • 3 时间响应分析
    • 3.1 概述
    • 3.2 一阶系统的时间响应
      • 3.2.1 时域分析方法
      • 3.2.2 一阶系统的数学模型
      • 3.2.3 一阶系统的典型输入响应
    • 3.3 二阶系统的时间响应
      • 3.3.1 二阶系统的数学模型
      • 3.3.2 二阶系统的类型
      • 3.3.3 二阶系统的单位阶跃响应
    • 3.4 二阶系统的性能指标
      • 3.4.1 性能指标定义
      • 3.4.2 性能指标公式推导
    • 3.5 高阶系统的时间响应
    • 3.6 稳态误差分析与计算
      • 3.6.1 稳态误差的概念
      • 3.6.2 稳态误差计算
      • 3.6.3 ​误差系数定义
      • 3.6.4 误差计算表
    • 3.7 干扰作用下稳态误差的计算
  • 4 频域分析
    • 4.1 基本概念
      • 4.1.1 频率特性的概念
      • 4.1.2 频率特性的表示方法
    • 4.2 典型环节的频率特性
    • 4.3 绘制系统开环频率特性图
      • 4.3.1 Nyquist图
      • 4.3.2 Bode图
    • 4.4 最小相位系统
    • 4.5 由伯德图求开环传递函数
    • 4.6 闭环频率特性
    • 4.7 闭环系统性能分析
  • 5 系统的稳定性
    • 5.1 概述
    • 5.2 劳斯稳定判据
    • 5.3 奈奎斯特稳定判据
      • 5.3.1 幅角定理
      • 5.3.2 奈奎斯特稳定判据
      • 5.3.3 在Bode图上判断系统的稳定性
    • 5.4 系统的相对稳定性
  • 6 系统的设计校正
    • 6.1 概述
    • 6.2 串联校正
      • 6.2.1 相位超前校正
      • 6.2.2 相位滞后校正
    • 6.3 串联校正设计
    • 6.4 串联校正设计例题
    • 6.5 PID校正
课程介绍

第1章 绪 论

1.1 课程介绍

1.课程的属性

《机械控制工程基础》是研究控制论在机械工程中应用的一门技术基础课。它是一门技术科学，也是一门跨控制论和机械工程领域的边缘学科。理论性非常强但又和实际应用紧密结合。


            图1.1-1本课程与其他课程的关系

2.课程的总体结构


              图1.1-2 课程的总体结构

3.本章的主要内容

v了解自动控制和自动控制系统的基本概念； 

v重点掌握闭环控制系统的原理和组成； 

v掌握反馈控制系统的基本要求； 

4.本章的学习重点

v了解自动控制和自动控制系统的基本概念；

v重点掌握闭环控制系统的原理和组成；

v掌握反馈控制系统的基本要求；