机械工程控制基础 课件

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1、机械工程控制基础张建华第1章绪论本章考点：1控制论与机械工程控制的关系；2机械工程控制的研究对象；3系统信息、信息传递、反馈及反馈控制的概念；4系统的含义及控制系统的分类。1-1机械工程控制论的基本含义1控制论（1）20世纪上半叶三项科学革命（2）控制论中心思想（3）工程控制论2机械工程控制论研究任务1-2信息传递、反馈及反馈控制的概念1信息及信息传递（1）信息：所有能表达一定含义的信号、密码和消息。（2）信息传递2反馈和反馈控制（1）反馈（2）反馈控制（3）开环系统、闭环系统3系统及控制系统（1）系统：指实现一

2、定目标，完成一定任务的一些部件的组合。洗衣机、电脑等（2）控制系统：指系统的输出能按照要求的参考输入或控制输入进行调节的系统。例如室温调节器、自动开关门等。1-3机械控制的应用实例电子液压控制系统本章小结一。控制的基本含义1控制论（1）中心思想（2）是一门边缘学科（3）是一门技术科学。2机械工程控制论（1）产生过程（2）研究对象（3）研究任务、内容。二信息传递、反馈、反馈控制1信息传递（1）信息定义（2）信息传递2反馈与反馈控制（1）何谓反馈（2）反馈控制（3）实例3系统与控制系统（1）系统（2）控制系统（3）开

3、环与闭环第2章拉氏变换的数学方法本章考点：1复数的4种表示法及复变函数、零点、极点的概念。2拉氏变换及逆变换的定义。37种典型时间函数的拉氏变换。4拉氏变换的10个性质。5求拉氏逆变换的3种方法，特别是查表法、部分分式法。6用拉氏变换解常微分方程。2-1复数和复变函数1复数的概念2复数的表示方法（1）点表示；（2）向量表示；（3）三角表示法指数表示法3复变函数，极点、零点（1）复变函数例2-1（2）零点、极点2-2拉氏变换与逆变换1拉氏变换定义式2拉氏逆变换定义式2-3典型时间函数的拉氏变换1单位阶跃函数2单位脉

4、冲函数3单位斜坡函数4指数函数5正弦函数6余弦函数7幂函数2-4拉氏变换的性质1线性性质2实数域位移定理3周期函数的拉氏变换4复数域的位移定理5相似定理6微分定理7积分定理8初值定理9终值定理10卷积定理2-5拉氏逆变换1拉氏逆变换的三种方法(1)查表法由拉氏变换表直接查出与像函数F(s)对应的原函数f(t).(2)留数定理法利用留数定理计算像函数的原函数。(3)部分分式法先把像函数分解为部分分式，再对各个分式进行逆变换。部分分式法分两种情况（1）F(s)无重极点例题2-6p22（2）F(s)有重极点例题2-8，

5、p23-242-6用拉氏变换解常微分方程步骤：1建立系统的微分方程，并给出初始条件。2利用微分定理对方程中的每一项进行拉氏变换。3求出系统的传递函数Y(s).4对传递函数Y(s)进行拉氏逆变换，得到原函数f(t),便是系统的解。本章小结1复数和复变函数（1）复变的表示方法：点表示法、向量表示法、三角表示法、指数表示法。（2）复变函数，极点、零点的概念。2拉氏变换与逆变换的定义。3典型时间函数的拉氏变换，掌握7种。、4拉氏变换的性质及应用，掌握10个。5拉氏逆变换的3种方法，重点是查表法和部分分式法。6用拉氏变换解

6、常微分方程。第3章系统的数学模型本章考点：1系统数学模型的概念；线性系统的含义、特点、叠加原理；非线性系统的定义及线性化方法。2系统微分方程的建立：机械系统、电气系统、液压系统。3传递函数的定义、主要特点、零点与极点。4方块图及系统的构成。（1）方块图的构成及表示方法；（2）系统的串、并、反馈连接；（3）前向、误差、开环、闭环、反馈传递函数的定义及计算；（4）方块图的简化。5信号流图与梅逊公式（1）方块流图的7个概念（2）梅逊公式的表达式及式中各符号的意义。6机、电系统的传递函数。3-1概述1数学模型的概念（1）

7、实际模型：建筑模型、飞机模型---（2）数学模型:描述系统的微分方程式。2线性系统与非线性系统（1）线性定常系统、线性时变系统。（2）非线性系统处理途径3-2系统微分方程的建立1机械系统（1)运动的三种形式（2）直线运动（3）转动.例3-1P302液压系统以油缸的液压伺服系统为例。3电网络系统（1）基尔霍夫定律（2)例题3-4p34-353.3传递函数1基本概念（1）传递函数的产生：在零初始条件下对系统的线性微分方程作拉氏变换，系统输出的拉氏变换除以输入的拉氏变换所得之比值，既是传递函数。（2）传递函数的定义：初

8、始条件为零时，系统输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比叫做系统的传递函数，记作(3)传递函数的特点①反应系统本身的动态特性，与外界输入无关；②对于物理可实现系统，n>=m;③不同性质的物理系统可用相同的传递函数描述。2传递函数的零点与极点。(1)零点：传递函数为零的点.若当(2)极点：传递函数为无穷的点。若当练习：3传递函数的典型环节（1）比例环节（2）积分环节（3）微分环