机械工程控制基础(绪论

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1、机械工程控制基础主讲：孙苗钟专业技术基础课课程性质:服务对象:大学机电类专业课程特点：内容丰富，技术更新快，紧密联系实际，应用非常广泛。本课程是非电专业的机电技术专业基础课，应用广泛，学时少、内容多，不能轻视。否则，对以后的工作、学习将会造成影响。基础课程：复变函数、电路理论、机械制造技术基础主要教学环节习题独立完成作业，按时交作业。紧跟老师讲课思路，搞清基本概念，注意解题方法和技巧。课堂教学课外补充复习：复变函数Laplace变换自学：Matlab编程。主要教学内容基础知识分析方法基本概念控制系统结构体系控制系统数学模型工程控制技术时域分析

2、频域分析系统稳定性判据工程应用系统性能指标系统校正课程成绩确定方法：本课程将注重过程，采用过程评价体系。成绩主要由平时成绩、考试成绩二部分组成。每项说明如下：1.平时成绩：到课率、迟到早退情况、作业情况、回答问题情况、上课情况等2.考试：闭卷，卷面考试成绩最终成绩的给定大约按如下公式得到：平时成绩+考试成绩三者比重大约分别为：30%、70%上课将会有提问、点名，课堂练习；课后将会有作业，记入平时成绩《工程控制基础》课程教材及参考书教材：《机械工程控制基础》（第六版），杨叔子、杨克冲等编著，华中科技大学出版社，2011.51.胡寿松等编《自动控

3、制原理》．国防工业出版社2.李友善主编．《自动控制原理》．国防工业出版社3.阳含和编著．《机械控制工程》．机械工业出版社参考书：希望和要求:教学形式:课堂上，多媒体授课为主，板书为辅；学习模式：预习－>听课－>复习(作业等形式)意见要求及时反馈新生事物大家支持教师严谨治学学生积极配合师生共同创造佳绩建议希望踊跃发表控制技术应用举例(1)工业控制电机控制机床控制生产过程自动化控制机器人控制......控制技术的应用海洋探测机器人1990年日本海洋科技中心研制的“海沟号”缆控式无人潜水器（左）及其在大海中工作时的情况（右）CR-01型6000米

4、水下无缆机器人1995年8月我国沈阳自动化所机器人中心研制的CR-01型6000米水下无缆机器人（上）和正在下水的情况（右）瑞典博福斯公司研制的“双鹰”水下扫雷机器人一个典型的运动控制系统船用火力发电综合控制系统家用电器冰箱、洗衣机家庭影院微波炉......以冰箱为例说明工作原理控制技术应用举例(2)消费类产品U盘、MP3手机应用产品......控制技术应用举例(3)32、64等合弦音MCU芯片智能楼宇的控制控制技术应用举例(4)可视对讲、室内报警、远程家电控制…….楼宇电梯的控制信号检测供电系统电机(执行机构)可编程序控制器Programm

5、ableLogicController电机控制器汽车电子汽车电子电源发动机控制行驶装置报警与安全装置旅居性仪表娱乐通讯收音机、汽车电话、业余电台点火装置、燃油喷射控制、发动机电子控制车速控制、间歇刮水、除雾装置、车门紧锁….安全带、车灯未关报警、速度报警、安全气囊….空调控制、动力窗控制里程表、数字式速度表、出租车用仪表….控制技术应用举例(5)21世纪绿色环保汽车EV安全、舒适、可靠无废气排放(零排放)高效率EV?机电机电一体化EV充电系统电池管理系统汽车照明、电动转向、空调、音响、雨刷、安全报警、电动门窗…….电子机械驱动控制系统电机驱动

6、系统控制控制基于CAN总线的汽车内部控制示意图口语汽车导航系统使用情景示意图汽车GPS定位，GIS导航，GSM通信单片机控制器应用由行程开关控制的自动往返起动线路典型应用一、引言1、控制系统简介自动控制成为一门科学是从1945发展起来的。开始多用于工业：压力、温度、流量、位移、湿度、粘度自动控制。后来进入军事领域：飞机自动驾驶、火炮自动跟踪、导弹、卫星、宇宙飞船自动控制。目前渗透到更多领域：大系统、交通管理、图书管理等。补充知识自动控制理论的发展自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。既是一门古老的、已臻成熟的学科，又是一门正在发展的、

7、具有强大生命力的新兴学科。从1868年马克斯威尔（J.C.Maxwell）提出低阶系统稳定性判据至今一百多年里，自动控制理论的发展可分为四个主要阶段：第一阶段：经典控制理论（或古典控制理论）的产生、发展和成熟；第二阶段：现代控制理论的兴起和发展；第三阶段：大系统控制兴起和发展阶段；第四阶段：智能控制发展阶段。经典控制理论控制理论的发展初期，是以反馈理论为基础的自动调节原理，主要用于工业控制。第二次世界大战期间，为了设计和制造飞机及船用自动驾驶仪、火炮定位系统、雷达跟踪系统等基于反馈原理的军用装备，进一步促进和完善了自动控制理论的发展。1868

8、年，马克斯威尔（J.C.Maxwell）提出了低阶系统的稳定性代数判据。1895年，数学家劳斯（Routh）和赫尔威茨（Hurwitz）分别独立地提出了高阶系统的稳