1.机械工程控制基础(绪论)
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机械工程控制基础01绪论
闭环系统
优点：抗干扰能力强，稳态精度高，动态精度好。 缺点：构造复杂，设计与制造较困难，成本较高。
机械工程控制基础01绪论
开环控制系统 如：步进电机驱动的数控机床 、普通洗衣机 、微波炉
步进电机驱动的数控机床原理图 步进电机驱动的数控机床开环控制系统方框图
机械工程控制基础01绪论
闭环控制系统 如：伺服电机驱动的数控机床、离心调速系统、恒温箱(冰箱、 空调)
反馈控制方式的优点：可以自动调节由于干扰和内部参数的 变化而引起的变动。
给定值
E
比较
－
运算执行 测量
干扰 被控量 被控对象
反馈回来的信号与给定值相减，即根据偏差进行控制，称为 负反馈；反之称为正反馈。在正反馈系统中，正反馈信号只 会让偏差信号、输入信号变得越来越大，会导致系统失稳、 发散，即“恶性循环”。
机械工程控制基础01绪论
例：发动机离心调速系统
被控对象： 发动机 被控量： 转速ω
控制信息传递与反馈：
转速ω
离心机构 偏差
(检测或感知）
杠杆
油门
液压比例控制器
机械工程控制基础01绪论
表示系统结构与工作原理的物理框图：
比较
控制器
运算放大
执行
控制部分
检测 离心调速系统控制方框图
被控对象 被控部分
机械工程控制基础01绪论
出量变化规律的信号；
✓ 输出信号：（输出量、被控制量、被调节量、响应）输出是 输入的结果，它的变化规律通过控制应与输入信 号之间保持有确定的关系；
✓ 反馈信号：输出信号经反馈元件变换后全部或部分返回到输
入端的信号称反馈信号；
✓ 偏差信号：输入信号与（主）反馈信号之差； ✓ 误差信号：输出量实际值与希望值之差； ✓ 扰动信号：偶然的无法加以人为控制的信号；
控制工程基础 第一章 绪论
本课程应用ຫໍສະໝຸດ 例系统的建模与仿真
机电系统的时域和频域分析
机电系统的稳定性分析
进水 阀门
+ 电位器 减速器 -
连杆
浮子 实际水位
水池 放大器 电动机
出水
本课程涉及到的相关知识
本课程涉及到高等数学、理论力学、电工电子
学等多门基础知识，特别是运用数学工具较多，内 容较抽象及概括。因此在学习本课程过程中应及时 复习相关基础知识，多参考有关控制理论方面的参 考书，以加深理解，同时还应重视实验及习题。
课程简介
《机械工程控制基础》课程主要阐述的是有关反 馈自动控制技术的基础理论以及在机电系统中的应用。
本课程是机械设计制造及其自动化专业的一门重
要的技术基础课。它是适应机电一体化的技术需要，
针对机械对象的控制，结合经典控制理论形成的一门
课程。本课程主要涉及经典控制理论的主要内容及应 用, 突出的是机电控制的特点。
《机械工程控制基础》
山东交通大学 机械工程学院 机械电子教研室 梁 杰
课程说明
使用专业：机械设计制造及其自动化
使用班级：机械101-104
总学时数：45学时，其中理论教学39学时，实验4学时， 机动2学时。
本课程为必修课，3学分，期末考试采用闭卷考核方式。 总成绩包括平时成绩和期末考试成绩，平时成绩占总评成 绩的20%，期末考试成绩占80%，其中平时成绩包括作业、 考勤和实验报告，作业、考勤和实验报告所占的比例分别 为40%、40%和20%。
选用教材： 王积伟、吴振顺主编《控制工程基础》（第二 版），高等教育出版社，2010年5月。 参考资料： 1、董景新等编著《控制工程基础》，清华大学 出版社。 2、杨叔之等编著《机械工程控制基础》（第 五版），华中科技大学出版社。 3、柳洪义等编著《机械工程控制基础》，科 学出版社。 4、董霞等编著《机械控制理论基础》，西安 交通大学出版社。
机电系统的时域和频域分析
机电系统的稳定性分析
进水 阀门
+ 电位器 减速器 -
连杆
浮子 实际水位
水池 放大器 电动机
出水
本课程涉及到的相关知识
本课程涉及到高等数学、理论力学、电工电子
学等多门基础知识，特别是运用数学工具较多，内 容较抽象及概括。因此在学习本课程过程中应及时 复习相关基础知识，多参考有关控制理论方面的参 考书，以加深理解，同时还应重视实验及习题。
课程简介
《机械工程控制基础》课程主要阐述的是有关反 馈自动控制技术的基础理论以及在机电系统中的应用。
本课程是机械设计制造及其自动化专业的一门重
要的技术基础课。它是适应机电一体化的技术需要，
针对机械对象的控制，结合经典控制理论形成的一门
课程。本课程主要涉及经典控制理论的主要内容及应 用, 突出的是机电控制的特点。
《机械工程控制基础》
山东交通大学 机械工程学院 机械电子教研室 梁 杰
课程说明
使用专业：机械设计制造及其自动化
使用班级：机械101-104
总学时数：45学时，其中理论教学39学时，实验4学时， 机动2学时。
本课程为必修课，3学分，期末考试采用闭卷考核方式。 总成绩包括平时成绩和期末考试成绩，平时成绩占总评成 绩的20%，期末考试成绩占80%，其中平时成绩包括作业、 考勤和实验报告，作业、考勤和实验报告所占的比例分别 为40%、40%和20%。
选用教材： 王积伟、吴振顺主编《控制工程基础》（第二 版），高等教育出版社，2010年5月。 参考资料： 1、董景新等编著《控制工程基础》，清华大学 出版社。 2、杨叔之等编著《机械工程控制基础》（第 五版），华中科技大学出版社。 3、柳洪义等编著《机械工程控制基础》，科 学出版社。 4、董霞等编著《机械控制理论基础》，西安 交通大学出版社。
机械工程控制基础考试题完整版
机械控制工程基础一、填空题1. 线性控制系统最重要的特性是可以应用 叠加 原理，而非线性控制系统则不能。
2．反馈控制系统是根据输入量和 反馈量 的偏差进行调节的控制系统。
3. 根据自动控制系统是否设有反馈环节来分类，控制系统可分为__开环_控制系统、_闭环__控制系统。
4. 根据系统输入量变化的规律，控制系统可分为 恒值 控制系统、 随动 控制系统和 程序控制系统。
5. 如果在系统中只有离散信号而没有连续信号，则称此系统为离散(数字)控制系统，其输入、输出关系常用差分方程来描述。
6. 根据控制系统元件的特性，控制系统可分为__线性__ 控制系统、 非线性_控制系统。
7. 线性控制系统其输出量与输入量间的关系可以用 线性微分 方程来描述。
8. 对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、 快速性 和准确性。
9. 在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有微分方程 、传递函数等。
10. 传递函数的定义是对于线性定常系统,在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。
11. 传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于 系统本身的结构和参数 ，并且只适于零初始条件下的 线性定常 系统。
12. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从初始状态到最终稳定状态的响应过程。
13. 脉冲信号可以用来反映系统的抗冲击能力。
14. 单位斜坡函数t 的拉氏变换为21s 。
15. 单位阶跃信号的拉氏变换是 1/s 。
16．在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差e ss = 。
17. I 型系统G s Ks s ()()=+2在单位阶跃输入下，稳态误差为 0 ，在单位加速度输入下，稳态误差为 ∞ 。
18. 一阶系统11Ts +的单位阶跃响应的表达是T te --1。
19．决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数ξ和 无阻尼固有频率ωn 。
20. 二阶系统的典型传递函数是2222nn nw s w s w ++ξ。
机械控制工程基础第一章 绪论
3.4
速度（斜坡）函数、加速度（抛物线）函数
x(t) = A ·2 / 2 t F(s)=A/s3
x(t) = At F(s)=A/s2
这两种信号在随动系统分析中最常见。
5. 脉冲函数
, t 0 (t ) 0, t 0
(t )dt 1
L(s)=1 6. 正弦函数 x(t) = Asinwt L(s) = Aw /( s2 + w2 )
三、微分定理
若 L [ f (t) ] = F (s) 当初始条件 f( 0) = 0 当初始条件 f(0) =f ’(0)=f"(0)=…= 0
则 L [d f(t) / dt] = sF(s) L [dnf (t) / dtn ] = snF(s)
例.d3x0(t/) / dt + 2d2x0(t) / dt + 3dx0(t) / dt + x0(t) = 2dxi(t)/dt + xi(t)
六、初值定理
若 则 L [ f (t) ] = F (s)
f (0) lim f (t ) lim s F (s)
t 0 s
条件： lim f (t ) 存在 t0 应用：确定元件或系统的初始值。
§ 3
拉氏反变换
若 F(s) = F1(s) + F2(s) + F3(s) + … 当 Fi(s) 比较简单，可通过查表求得。
α2 、 … 、 αn可由方法1求得， α11 、 α12 、 α13 可由下式求得
A( s ) ] |s p B(s) d ( s p1 ) F ( s ) 12 [ ] |s p ds 2 1 d ( s p1 ) F ( s ) 13 [ ] |s p 2 2! ds
1机械工程控制基础(第五版)__第一章绪论概论
①对机电系统中存在的问题能够以控制论 的观点和思维方法进行科学分析，以找出问题 的本质和有效的解决方法；
②如何控制一个机电系统，使之按预定的 规律运动，以达到预定的技术经济指标，为实 现最佳控制打下基础。
2020年11月19日2时6分
主要内容介绍
(一) 绪论 控制系统的基本工作原理，控制系统的几种分 类，控制理论的发展史，对控制系统的基本要 求。
(二) 控制系统的数学模型及传递函数 LAPLACE变换，系统的数学模型，传递函数， 典型环节的传递函数，系统的方框图及其联接， 系统的信号流程图。
(三) 线性系统的时域分析 典型输入信号，控制系统的时域性能指标，一 阶系统的时间响应，二阶系统的时间响应，系 统的稳态误差。
2020年11月19日2时6分
本课程所分析的系统，涉及机械、电气， 所以在建立数学模型时，需运用到理论 力学、电工、机械原理等多门课程的知 识。
2020年11月19日2时6分
第一章 绪论
基本内容
1.1 机械工程控制论的研究对象与任务 1.2 系统及其模型 1.3 反馈 1.4 控制系统的分类 1.5 对控制系统的基本要求
本章难点
主要内容介绍（续）
(四) 频率特性分析法
频率特性的基本概念，典型环节的频率特性， 系统的开环频率特性的绘制，系统的闭环频率 特性。
(五) 控制系统的稳定性分析
稳定性的基本概念，代数稳定性判据，频域稳 定性判据，系统的相对稳定性。
(六) 系统的校正方法
系统校正的一般概念，串联校正，反馈校正。
2020年11月19日2时6分
中南林业科技大学-机电工程学院
2020年11月19日2时6分
讲授人：龚中良 教 材：《机械工程控制基础》（第五版）
②如何控制一个机电系统，使之按预定的 规律运动，以达到预定的技术经济指标，为实 现最佳控制打下基础。
2020年11月19日2时6分
主要内容介绍
(一) 绪论 控制系统的基本工作原理，控制系统的几种分 类，控制理论的发展史，对控制系统的基本要 求。
(二) 控制系统的数学模型及传递函数 LAPLACE变换，系统的数学模型，传递函数， 典型环节的传递函数，系统的方框图及其联接， 系统的信号流程图。
(三) 线性系统的时域分析 典型输入信号，控制系统的时域性能指标，一 阶系统的时间响应，二阶系统的时间响应，系 统的稳态误差。
2020年11月19日2时6分
本课程所分析的系统，涉及机械、电气， 所以在建立数学模型时，需运用到理论 力学、电工、机械原理等多门课程的知 识。
2020年11月19日2时6分
第一章 绪论
基本内容
1.1 机械工程控制论的研究对象与任务 1.2 系统及其模型 1.3 反馈 1.4 控制系统的分类 1.5 对控制系统的基本要求
本章难点
主要内容介绍（续）
(四) 频率特性分析法
频率特性的基本概念，典型环节的频率特性， 系统的开环频率特性的绘制，系统的闭环频率 特性。
(五) 控制系统的稳定性分析
稳定性的基本概念，代数稳定性判据，频域稳 定性判据，系统的相对稳定性。
(六) 系统的校正方法
系统校正的一般概念，串联校正，反馈校正。
2020年11月19日2时6分
中南林业科技大学-机电工程学院
2020年11月19日2时6分
讲授人：龚中良 教 材：《机械工程控制基础》（第五版）
机械工程控制基础
本章主要学习内容： 本章主要学习内容：
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 控制及自动控制系统的概念 控制及自动控制系统的概念 自动控制方式 控制系统的分类 控制系统的基本要求 控制理论发展概况
5
控制原理
武汉科技大学机械自动化学院
第一章 绪论
本章教学要求： 本章教学要求：
1. 2. 3. 4. 掌握控制系统的基本概念， 掌握控制系统的基本概念，了解自动控制系统的 基本结构、 基本结构、特点及工作原理 学会分析自动控制系统的类型及其本质特征 了解控制系统系能的基本要求 能够定性分析一般机电控制系统工作原理
2
控制原理
武汉科技大学机械自动化学院
第一章 绪论
课程性质及特点
本课程与其它课程的关系： 本课程与其它课程的关系：
信号与系统 电路理论 电机与拖动 大学物理 复变函数 电子技术 线性代数 微积分
自动控制理论
各 类 专业课 线性系统 现代控 制理论
3
控制原理
武汉科技大学机械自动化学院
第一章 绪论
本课程理论教学内容： 本课程理论教学内容：
15
控制原理
武汉科技大学机械自动化学院
第一章 绪论
1.2 自动控制方式
1、基本概念 例如对于图a所示系统, 例如对于图a所示系统,似 乎没有明显的反馈通道。 乎没有明显的反馈通道。 但由其力平衡方程： 但由其力平衡方程： F = m&& + ky y 以其质量m的位移y 以其质量m的位移y为系统 的输出，则上式可改写为： 的输出，则上式可改写为： y F m (a) k
1. 绪论 2. 系统的数学模型 3. 系统的时域分析 4. 系统的频率特性分析 5. 系统的稳定性 6. 系统的性能指标与校正
机械工程控制基础陈康宁课后习题答案
使轴承下部压力上升。而基于与此相反的理由，轴承上半部压力减小，于是轴承下半部油腔产生
反作用力，与负荷相平衡，以减少偏移量 e，甚至完全消除偏移量 e，即达到“无穷大”的支承
刚度。
图题 1‐1 静压轴承薄膜反馈控制系统
举例 2：以数控机床工作台的驱动系统为例。 开环控制：一种简单的控制方案是根据控制装置发出的一定频率和数量的指令脉冲驱动步进 电机，以控制工作台或刀架的移动量，而对工作台或刀架的实际移动量不作检测，其工作原理如 图 1-5(a)所示。这种控制方式简单，但问题是从驱动电路到工作台这整个“传递链”中的任一环 的误差均会影响工作台的移动精度或定位精度。 闭环控制：为了提高控制精度，采用图 1-1(b)所示的反馈控制，以检测装置随时测定工作台 的实际位置(即其输出信息)；然后反馈送回输入端，与控制指令比较，再根据工作台实际位置与 目的位置之间的误差，决定控制动作，达到消除误差的目的。
当初始条件均为零时，即
f (0) f '(0) f "(0) f (n1) (0) 0 则有
L f '(t) sF (s)
L f "(t) s2F (s)
L f (n) (t) sn F (s)
（3）积分定理
若 f(t)的拉氏变换为 F(s)，则
L
f
(t )dt
F(s) s
解：有时间函数 f(t)，t≥0，则 f(t)的拉氏变换记作：L[f(t)]或 F(s)，并定义为
L[ f (t)] F (s) f (t) est dt 0
(2-1)
s 为复数，s j 。称 f(t)为原函数，F(s)为象函数。若式(2-1)的积分收敛于一确定的函数值，
则 f(t)的拉氏变换 F(S)存在，这时 f(t)必须满足：
华中科技大学版机械工程控制基础(第六版)第1章绪论
动态模型
研究系统在迅变载荷或在系统 不平衡状态下的特性。 现时输出由其以前的历史决定
以代数公式描述 简 单
微分方程或差分方程描述 复 杂
2014年8月20日10时24分
制作：华中科技大学 熊良才、吴波、陈良才
2. 系统的动力学问题
研究的是机械工程广义系统在一定的外界条件（即输入或激
励、干扰）作用下，从系统的一定的初始状态出发，所经历 的由其内部的固有特性（即由系统的结构与参数所决定的特 性）所决定的整个动态历程。 研究系统及其输入、输出三者之间的动态关系。
2014年8月20日10时24分
典型输入信号;控制系统的时域性能指标;一阶 系统的时间响应;二阶系统的时间响应;系统的 稳态误差。
制作：华中科技大学 熊良才、吴波、陈良才
主要内容介绍（续）
(四) 频率特性分析法
频率特性的基本概念;典型环节的频率特性;系 统的开环频率特性的绘制;系统闭环频率特性。
(五) 控制系统的稳定性分析
2014年8月20日10时24分
制作：华中科技大学 熊良才、吴波、陈良才
2014年8月20日10时24分
制作：华中科技大学 熊良才、吴波、陈良才
例：弹簧-质量-阻尼单自由度系统
(a)
(b)
初始状态： y(0) y0 , 系统固有特性： mp 2 cp k 外界作用： f (t ) , x(t ) 与外界的关系： 1 , cp k
广义系统： 具备系统要素的一切事物或对象
如：机器系统、生产系统、生命系统、 思维、学习、工作， 社会、经济系统等
机械工程中的广义系统： 元件、部件、仪器、设备、加工过程、操作设备、测量、车 间、部门、工厂、企业、企业集团、全球制造业
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第一章 绪论
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、 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、 熟的学科 ， 又是一门正在发展的 、 具有强 大生命力的新兴学科。 从 1868年马克斯威 大生命力的新兴学科 。 1868 年马克斯威 Maxwell） 尔（J.C.Maxwell）提出低阶系统稳定性判 据至今一百多年里， 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： 可分为四个主要阶段：
第一章 绪论
控制技术 应用举例 (4)
智能楼宇的控制
可视对讲、室内报警、远程家电控制 可视对讲、室内报警、远程家电控制……. .
第一章 绪论
楼 宇 电 梯 的 控 制
信 号 检 测 可编程序 控制器 电机控制器
Programmable Logic Controller
电机
(执行机构) 执行机构)
机
电
电
机
机电
第一章 绪论
基于CAN总线的汽车内部控制示意图 基于CAN总线的汽车内部控制示意图 CAN
第一章 绪论
应用
汽车GPS定位，GIS导航 GSM通信 导航， 汽车GPS定位，GIS导航，GSM通信 GPS定位
单片机 控制器
口语汽车导航系统使用情景示意图
第一章 绪论
典型应用
由行程开关控制的自动往返起动线路
应该指出的是，反馈控制是一种最基本最重要的控制方式， 应该指出的是，反馈控制是一种最基本最重要的控制方式，引入 反馈信号后，系统对来自内部和外部干扰的响应变得十分迟钝，从而 反馈信号后，系统对来自内部和外部干扰的响应变得十分迟钝， 提高了系统的抗干扰能力和控制精度。与此同时， 提高了系统的抗干扰能力和控制精度。与此同时，反馈作用又带来了 系统稳定性问题， 系统稳定性问题，正是这个曾一度困扰人们的系统稳定性问题激发了 人们对反馈控制系统进行深入研究的热情， 人们对反馈控制系统进行深入研究的热情，推动了自动控制理论的发 展与完善。因此从某种意义上讲， 展与完善。因此从某种意义上讲，古典控制理论是伴随着反馈控制技 术的产生和发展而逐渐完善和成熟起来的。 术的产生和发展而逐渐完善和成熟起来的。
第一章 绪论
控制技术的应用
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 • . . . . . .
第一章 绪论 • 海洋探测机器人
1990年日本海洋科技中心 研制的“海沟号” 1990年日本海洋科技中心 研制的“海沟号”缆控式 无人潜水器（ 及其在大海中工作时的情况（ 无人潜水器（左）及其在大海中工作时的情况（右）
第一章 绪论
第一阶段：经典控制理论（或古典控制理论） 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； 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。 第四阶段：智能控制发展阶段。
第一章 绪论
CR-01型6000米水下无缆机器人 CR-01型6000米水下无缆机器人
1995年 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 CR中心研制的 CR-01 型 6000 米水下无缆 机器人（ 和正在下水的情况（ 机器人（ 上） 和正在下水的情况（右 ）
第一章 绪论
教学形式: 课堂上，多媒体授课为主，板书为辅； 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) 学习模式：预习－>听课－>复习(作业等形式)
教师严谨治学 学生积极配合 建议希望踊跃发言 意见要求及时反馈 新生事物大家支持 师生共同创造佳绩
希望和要求: 希望和要求:
第一章 绪论
现代控制理论
由于经典控制理论只适用于单输入、单输出的线性定常系统， 由于经典控制理论只适用于单输入、 单输出的线性定常系统， 只注重系统的外部描述而忽视系统的内部状态。 只注重系统的外部描述而忽视系统的内部状态。因而在实际应用 中有很大局限性。 中有很大局限性。 随着航天事业和计算机的发展，20世纪60年代初 世纪60年代初， 随着航天事业和计算机的发展，20世纪60年代初，在经典控 制理论的基础上， 制理论的基础上，以线性代数理论和状态空间分析法为基础的现 代控制理论迅速发展起来。 代控制理论迅速发展起来。 1954年贝尔曼（ Belman)提出动态规划理论 1954年贝尔曼（R.Belman)提出动态规划理论 年贝尔曼 1956年庞特里雅金 年庞特里雅金（ Pontryagin） 1956年庞特里雅金（L.S.Pontryagin）提出极大值原理 1960年卡尔曼 年卡尔曼（ Kalman)提出多变量最优控制和最优滤波理 1960 年卡尔曼 （ R.K.Kalman) 提出多变量最优控制和最优滤波理 论 在数学工具、 在数学工具、理论基础和研究方法上不仅能提供系统的外部 信息（输出量和输入量） 信息（输出量和输入量），而且还能提供系统内部状态变量的信 它无论对线性系统或非线性系统，定常系统或时变系统， 息。它无论对线性系统或非线性系统，定常系统或时变系统， 单 变量系统或多变量系统，都是一种有效的分析方法。 变量系统或多变量系统，都是一种有效的分析方法。
供 电 系 统
第一章 绪论
汽车电子
电 电子 车 车 车 … …
汽 车 电 子
车
… 汽车电 电
第一章 绪论 21世纪 环保汽车EV 21世纪 绿色 环保汽车EV
EV?
无废气排放 排放) ( 零 排放)
高效率
安全、舒适、 安全、舒适、可靠
第一章 EV
绪论
汽车照明、 汽车照明、 电动转向、空调、 电动转向、空调、 音响、雨刷、 音响、雨刷、安全 报警、 报警、电动门窗 ……. .
控 制 器
第一章 绪论
控制技术 应用举例 (2)
家 用 电 器
• 冰箱、洗衣机 冰箱、 • 家庭影院 • 微波炉 •. . . . . .
第一章 绪论
控制技术 应用举例 (3)
消费类产品
32、64等 32、64等 合弦音MCU芯片 合弦音MCU芯片 MCU
• U盘、 MP3 • 手机应用产品 •. . . . . .
第一章 绪论
经典控制理论
控制理论的发展初期， 控制理论的发展初期，是以反馈理论为基础的自动调节原 主要用于工业控制。第二次世界大战期间， 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、 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， 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。 发展。 1868年，马克斯威尔（J.C.Maxwell）提出了低阶系统的稳定 1868年 马克斯威尔（J.C.Maxwell） 性代数判据 。 1895年 数学家劳斯（Routh）和赫尔威茨（Hurwitz） 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定性判据， Routh和Hurwitz判 独立地提出了高阶系统的稳定性判据，即Routh和Hurwitz判 据。 二战期间（1938-1945年） 奈奎斯特（ H.Nyquist）提出了频 二战期间（ 1938-1945 年 奈奎斯特 （ Nyquist ） 1948年 伊万斯（ Evans）提出了根轨迹法。 率响应理论 1948年 ， 伊万斯 （W.R.Evans ）提出了根轨迹法 。 至此，控制理论发展的第一阶段基本完成， 至此 ，控制理论发展的第一阶段基本完成， 形成了以频率法 和根轨迹法为主要方法的经典控制理论。
第一章 绪论 一、引言
1、控制系统简介
谓 动控 没 参与 •自动控制成为一门科学是从1945发展起来的。 自动控制成为一门科学是从1945发展起来的。 自动控制成为一门科学是从1945发展起来的 况 ， 控 动调节 控 机 设备 •开始多用于工业：压力、工 状态， 、位移、湿度、 开始多用于工业：压力、温度、流量 位移、湿度、 温度、流量、 开始多用于工业 产过 变 预 规 变 这样 种现 ，叫 粘度自动控制。 粘度自动控制。 动控 。
第一章 绪论
《工程控制基础》课程教材及参考书 工程控制基础》
教材： 教材：
《机械工程控制基础》（第五版），杨叔子、 机械工程控制基础》 第五版），杨叔子、 ），杨叔子 杨克冲等编著，华中科技大学出版社， 杨克冲等编著，华中科技大学出版社，2005
参考书： 参考书：
1.韩致信等编． 机械自动控制工程》 1.韩致信等编． 《机械自动控制工程》 ．科学出版社 韩致信等编 2.梅晓榕主编．《自动控制原理》．科学出版社 2.梅晓榕主编． 自动控制原理》 梅晓榕主编 3.柳洪义编著 柳洪义编著． 机械控制工程》 3.柳洪义编著．《机械控制工程》．科学出版社 4.陈康宁等编 机械控制工程》 4.陈康宁等编． 《机械控制工程》 ．西安交通大学出版社 5.陈丽兰等编 自动控制原理教程》 5.陈丽兰等编． 《自动控制原理教程》．电子工业出版社
第一章 绪论 主要教学环节
课堂教学 紧跟老师讲课思路，搞清基本概念， 紧跟老师讲课思路，搞清基本概念，注意解 题方法和技巧。 题方法和技巧。 习题 独立完成作业，按时交作业。 独立完成作业，按时交作业。 课外补充 复习：复变函数Laplace Laplace变换 复习：复变函数Laplace变换 自学：Matlab编程 编程。 自学：Matlab编程。
第一章 绪论
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