《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)》(楊叔子主編)第一章+緒論

機(jī)械工程控制基礎(chǔ)主編楊叔子1參考教材：陳康寧《機(jī)械工程控制根底》西安交通大學(xué)胡壽松《自動控制原理》〔第四版〕科學(xué)出版社梅曉榕《自動控制原理》科學(xué)出版社2◆緒論◆系統(tǒng)性能指標(biāo)與校正◆系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型◆非線性系統(tǒng)初步

◆系統(tǒng)時間響應(yīng)分析◆

線性離散系統(tǒng)初步◆系統(tǒng)頻率特性分析◆系統(tǒng)辨識初步◆系統(tǒng)的穩(wěn)定性

課程的主要內(nèi)容：31、理論形成的背景1765年，瓦特(英國Watt，1736-1819)創(chuàng)造蒸汽機(jī)，工業(yè)與軍事的需要，電子技術(shù)的開展，···，推動了控制理論的不斷地向前開展。2、控制理論創(chuàng)始人：〔美〕維納〔Wiener〕P153、代表人物：勞斯〔Routh)，胡爾維茨(Hurwitz〕，奈奎斯特〔Nyquist〕，李雅普諾夫,扎德(Zadeh),傅京孫等.引言(Introduction)44、自動控制理論的開展1〕經(jīng)典控制理論(20世紀(jì)40~60年代):研究對象:單輸入單輸出(SISO)、線性定常系統(tǒng);研究方法:傳遞函數(shù)、根軌跡、頻率特性2〕現(xiàn)代控制理論(20世紀(jì)60~70年代):研究對象:多輸入多輸出(MIMO)、非線性、時變系統(tǒng);研究方法:狀態(tài)空間法.3〕智能控制與大系統(tǒng)理論(20世紀(jì)70年代----):研究對象:多輸入多輸出(MIMO)、非線性、時變復(fù)雜系統(tǒng);研究方法:模糊規(guī)那么、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等智能方法.引言(Introduction)55、重要概念控制：就是對對象施加某種操作，使其產(chǎn)生所期望的行為。

自動控制:指在沒有人直接參與的情況下,利用控制器(控制裝置),使被控對象(或過程)的被控量(物理量或狀態(tài))自動地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行.引言(Introduction)67共同的本質(zhì)特點(diǎn)：通過信息的傳遞、處理與反響進(jìn)行控制?？刂普撆c其他學(xué)科結(jié)合，形成眾多的分支學(xué)科8第一章緒論◆機(jī)械工程控制論的研究對象與任務(wù)◆系統(tǒng)及其模型◆反響◆系統(tǒng)的分類及對控制系統(tǒng)的根本要求◆機(jī)械制造的開展與控制論的應(yīng)用◆控制理論開展的簡單回憶◆本課程的特點(diǎn)與學(xué)習(xí)方法9機(jī)械工程控制論研究的是機(jī)械工程中廣義系統(tǒng)的動力學(xué)問題。1、系統(tǒng)〔廣義系統(tǒng)〕2、動力學(xué)問題1011P412131415對于上例需要研究的問題歸為三大類：系統(tǒng)分析問題最優(yōu)控制問題最優(yōu)設(shè)計(jì)問題16P417反饋系統(tǒng)的輸出，不斷地、直接或間接地、全部或局部地反過來用于控制系統(tǒng)的輸入，這個過程稱為反響。反響在自然界，人類社會，人的本身、工程等方面，無不存在。系統(tǒng)輸出檢測元件輸入控制器被控對象概念：18〔習(xí)題1.12〕19(P10)2021負(fù)載，有牽連2223運(yùn)算放大執(zhí)行被控對象檢測比較控制器控制局部被控局部以發(fā)動機(jī)離心調(diào)速系統(tǒng)為例：被控對象：發(fā)動機(jī)被控量：轉(zhuǎn)速w被控量的目標(biāo)值設(shè)定：預(yù)緊彈簧設(shè)定反響控制系統(tǒng)的組成及其框圖24特點(diǎn)：利用偏差控制系統(tǒng)的輸出給定環(huán)節(jié)：它是給出輸入信號的環(huán)節(jié)，用于確定被控對象的目標(biāo)值〔給定值，系統(tǒng)的輸入量〕希望被控對象按照給定的輸入信號而有規(guī)律運(yùn)動。反響控制系統(tǒng)的組成及其框圖25反響控制系統(tǒng)的組成及其框圖測量環(huán)節(jié)：它用于測控被控變量，并將被控變量轉(zhuǎn)換為便于傳送的另一個物理量〔一般為電量〕比較環(huán)節(jié)：在這個環(huán)節(jié)中，輸入信號與測量環(huán)節(jié)發(fā)出來的有關(guān)被控變量的反饋量相比較，并得到一個小功率的偏差信號ε＝－。

偏差信號是比較環(huán)節(jié)的輸出。26反響控制系統(tǒng)的組成及其框圖放大及運(yùn)算環(huán)節(jié)：為了實(shí)現(xiàn)控制，要將偏差信號作必要的校正，然后進(jìn)行功率放大，以便于推動執(zhí)行環(huán)節(jié)。如：電流放大，電器－液壓放大等。執(zhí)行環(huán)節(jié)：它接收放大環(huán)節(jié)送來的控制信號，驅(qū)動被控對象按照預(yù)期的規(guī)律運(yùn)行。27反響控制系統(tǒng)的組成及其框圖28對控制系統(tǒng)，可從不同的角度加以分類開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)29對控制系統(tǒng)，可從不同的角度加以分類30對控制系統(tǒng)，可從不同的角度加以分類31對控制系統(tǒng)，可從不同的角度加以分類3.4.假設(shè)系統(tǒng)的輸入量和輸出量都是時間的連續(xù)函數(shù)，那么稱其為連續(xù)系統(tǒng)。假設(shè)系統(tǒng)中信號有一處和一處以上為離散的時間函數(shù)，那么稱其為離散系統(tǒng)。32對控制系統(tǒng)，可從不同的角度加以分類5.6.可用線性微分方程描述的系統(tǒng)稱為線性系統(tǒng)。如果微分方程的系數(shù)全為常數(shù)，那么稱為線性定常系統(tǒng)。否那么稱為線性時變系統(tǒng)。用非線性方程描述的系統(tǒng)稱為非線性系統(tǒng)。33對控制系統(tǒng)，可從不同的角度加以分類34對控制系統(tǒng)的根本要求穩(wěn)－快－準(zhǔn)351.5機(jī)械制造的開展與控制理論的應(yīng)用(自學(xué))1.6控制理論開展的