机械工程控制基础期末超级重点--吐血之作
机械工程控制基础
机械工程控制基础机械工程控制基础是机械工程中非常重要的一部分，它涉及到机械工程中的各种控制系统，包括机械控制系统、电气控制系统、液压控制系统、气动控制系统等。
机械工程控制基础是机械工程师必须掌握的基本知识，它对于机械工程的设计、制造、维护和改进都有着重要的作用。
机械控制系统是机械工程中最基本的控制系统之一，它主要是通过机械元件来实现对机械运动的控制。
机械控制系统的主要组成部分包括传动机构、运动控制机构、传感器和执行机构等。
传动机构是机械控制系统中最基本的部分，它主要是通过传动装置来实现机械运动的传递和转换。
运动控制机构是机械控制系统中的核心部分，它主要是通过控制机构来实现机械运动的控制。
传感器是机械控制系统中的重要部分，它主要是通过感应机构来实现机械运动的检测和反馈。
执行机构是机械控制系统中的最终部分，它主要是通过执行机构来实现机械运动的执行。
电气控制系统是机械工程中另一个重要的控制系统，它主要是通过电气元件来实现对机械运动的控制。
电气控制系统的主要组成部分包括电源、控制器、执行机构和传感器等。
电源是电气控制系统中最基本的部分，它主要是通过电源来提供电能。
控制器是电气控制系统中的核心部分，它主要是通过控制器来实现电气信号的控制。
执行机构是电气控制系统中的最终部分，它主要是通过执行机构来实现电气信号的执行。
传感器是电气控制系统中的重要部分，它主要是通过感应机构来实现电气信号的检测和反馈。
液压控制系统是机械工程中另一个重要的控制系统，它主要是通过液压元件来实现对机械运动的控制。
液压控制系统的主要组成部分包括液压泵、液压阀、执行机构和传感器等。
液压泵是液压控制系统中最基本的部分，它主要是通过液压泵来提供液压能。
液压阀是液压控制系统中的核心部分，它主要是通过液压阀来实现液压信号的控制。
执行机构是液压控制系统中的最终部分，它主要是通过执行机构来实现液压信号的执行。
传感器是液压控制系统中的重要部分，它主要是通过感应机构来实现液压信号的检测和反馈。
机械工程控制基础
机械工程控制基础导言机械工程控制基础是机械工程中不可或缺的一部分。
它涵盖了各种控制方法和技术，用于实现机械系统的运动和操作的精确控制。
本文将介绍机械工程控制基础的一些关键概念和技术，旨在为机械工程师和其他相关领域的专业人员提供一个了解和学习机械控制的起点。
1. 控制系统的基本原理控制系统是指通过传感器和执行器来实现对系统状态的监测和调节的一组设备和组件。
机械控制系统的基本原理是将系统的状态与期望的状态进行比较，并根据差异来调整执行器的输出。
控制系统通常由三个主要组成部分组成：传感器、控制器和执行器。
1.1 传感器传感器是用于测量物理量和状态的设备。
在机械控制系统中，传感器通常用于测量位置、速度、压力、温度等各种参数，以提供反馈信号给控制器。
常见的传感器有光电传感器、压力传感器、编码器等。
1.2 控制器控制器是控制系统的核心部分，它接收传感器的反馈信号，并根据预定的算法和逻辑进行计算和决策。
控制器的主要任务是将反馈信号与期望的状态进行比较，然后产生控制信号来调整执行器的输出。
常见的控制器包括PID控制器、逻辑控制器等。
1.3 执行器执行器是控制系统的输出部分，它根据控制器产生的信号来进行动作。
执行器可以是电动机、液压马达、气动马达等，用于实现机械系统的运动和操作。
2. 控制方法机械工程控制基础涵盖了各种控制方法和技术，下面将介绍一些常用的控制方法。
2.1 开环控制开环控制是一种基础的控制方法，它不考虑系统的实际状态和性能，只根据输入信号的设置来控制执行器的输出。
开环控制不具备反馈机制，容易受到外部干扰和系统参数变化的影响，因此在实际应用中使用较少。
2.2 闭环控制闭环控制是一种基于反馈的控制方法，它通过比较输入和反馈信号之间的差异来决定控制器的输出。
闭环控制可以根据实际的状态和性能调整执行器的输出，使系统更加稳定和准确。
常见的闭环控制方法包括PID控制、模糊控制、自适应控制等。
2.3 PID控制PID控制是一种基于比例、积分和微分的闭环控制方法，广泛应用于机械工程中。
机械工程控制基础(复习要点)
1
1
2）峰值时间：响应曲线达到第一个峰值所需 的时间。
tp d 1 2 n
3）最大超调量 M p ：常用百分比值表示为：
Mp x0 (t p ) x0 () x0 ( )
( / 1 2 )
第四章 频率特性分析
1、频率响应与频率特性
频率响应：线性定常系统对谐波输入的稳态响应。 幅频特性：线性定常系统在简谐信号激励下，其稳 态输出信号和输入信号的幅值比，记为A(ω)； 相频特性：线性定常系统在简谐信号激励下，其稳 态输出信号和输入信号的相位差，记为φ(ω)； 频率特性：幅频特性与相频特性的统称。即：线性 定常系统在简谐信号激励下，其稳态输出信号 和输入信号的幅值比、相位差随激励信号频率 ω变化特性。记为
G B s 1 Gk s G q s
第三章 时间响应分析
1、时间响应及其组成 时间响应：系统在激励作用下，系统输出随 时间变化关系。 时间响应可分为零状态响应和零输入响应或 分为自由响应和强迫响应。 零状态响应：“无输入时的系统初态”为零 而仅由输入引起的响应。 零输入响应：“无输入时的系统初态”引起 的自由响应。 控制工程所研究的响应往往是零状态响应。
K 增益 T 1Fra bibliotekn 时间常数 n 固有频率
阻尼比
6)一阶微分环节： G s s 1 7)二阶微分环节： G s s 2 s 1
2 2
8)延时环节： G s e s
7、系统各环节之间的三种连接方式：
串联：
G s Gi s
G ( j ) A e
j
频率特性又称频率响应函数，是激励频率ω的函数。 频率特性：在零初始条件下，系统输出y(t)的傅里叶 变换Y(ω)与输入x(t)的傅里叶变换X(ω)之比，即 Y j G ( j ) A e X
（完整版）大工《机械工程控制基础》期末考试复习题
（完整版）⼤⼯《机械⼯程控制基础》期末考试复习题⼤⼯2018年春《机械⼯程控制基础》期末考试复习题⼀、单项选择题（本⼤题共40⼩题，每⼩题2分，共80分）1、当⼆阶系统传递函数的极点分布在s 平⾯的虚轴上时，系统的阻尼⽐ζ为（）。
A ．ζ<0 B ．ζ=0 C ．0<ζ<1 D ．ζ≧12、已知函数1()()s F s s s a +=+，则()f t 的终值()f ∞=（）。
A ．0B ．∞C ．aD ．1/a3、某系统的传递函数2100()12100G s s s =++，则⽆阻尼⾃然频率n ω等于（）。
A ．10rad/sB ．0.1rad/sC ．1rad/sD ．0.01rad/s 4、作为⼀个控制系统，⼀般来说（）。
A ．开环不振荡B ．闭环不振荡C ．开环⼀定振荡D ．闭环⼀定振荡5、系统不稳定时，其稳态误差为（）。
A ．+∞B ．-∞C ．0D ．以上都不对6、⼀阶单位反馈系统的开环传递函数为G s Ks s K ()()=+，则该系统稳定的K 值范围为（）。
A ．K ＞0B ．K ＞1C ．0＜K ＜10D ．K ＞－17、某⼀系统的稳态加速度误差为⼀常数，则该系统为（）系统。
A ．0型B ．I 型C ．Ⅱ型D ．以上选项都不对8、以下关于系统稳态偏差的说法正确的是（）。
A ．稳态偏差只取决于系统的结构和参数B ．稳态偏差只取决于系统输⼊和⼲扰C ．稳态偏差与系统结构、参数、输⼊和⼲扰等有关D ．系统稳态偏差为09、在直流电动机的电枢回路中，以电流为输出，电压为输⼊，两者之间的传递函数是（）。
A ．⽐例环节 B ．积分环节 C ．惯性环节 D ．微分环节 10、⾃动控制系统的反馈环节中必须具有（）。
A ．给定元件B ．检测元件C ．放⼤元件D ．执⾏元件 11、在阶跃函数输⼊作⽤下，阻尼⽐（）的⼆阶系统，其响应具有减幅振荡特性。
A ．ζ＝0 B ．ζ>1 C ．ζ＝1 D ．0<ζ<1 12、⼀阶系统的传递函数为G s KTs ()=+1，则该系统时间响应的快速性（）。
机械工程控制基础期末复习
一.填空题(每小题2分，共20分)1． 对控制系统的基本要求一般可以归纳为稳定性、快速性 和准确性。
2． 按系统有无反馈，通常可将控制系统分为 开环控制系统 和 闭环控制系统 。
3． 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。
4． 稳态误差反映出稳态响应偏离系统希望值的程度，它用来衡量系统控制精度的程度。
5． 一阶系统11Ts +的单位阶跃响应的表达是/1t T e --。
6． 有系统的性能指标按照其类型分为时域性能指标和频域性能指标。
7． 频率响应是线性定常系统对正弦输入的稳态响应。
8． 稳态误差不仅取决于系统自身的结构参数，而且与输入信号的类型有关。
9． 脉冲信号可以用来反映系统的抗冲击能力。
10. 阶跃信号的拉氏变换是 1/s 。
二． 图1为利用加热器控制炉温的反馈系统（10分）电压放大功率放大可逆电机+-自偶调压器~220VU f+给定毫伏信号+-电炉热电偶加热器U eU g 炉温控制系统减速器-图1 炉温控制结构图试求系统的输出量、输入量、被控对象和系统各部分的组成，且画出原理方框图，说明其工作原理。
解答：输出量：炉温。
输入量：给定电压信号。
被控对象：电炉。
系统包括：电位器、放大器、电机、减速器以及自藕调压器、热电偶。
原理方框图：三．如图2为电路。
求输入电压i u 与输出电压0u 之间的微分方程，并求出该电路的传递函数。
（10分） 图2解答：跟据电压定律得四、求拉氏变换与反变换 1．求[0.5]t te - 解答：2112(1)s s -- 2．求13[](1)(2)ss s -++ 解答：=t 236t e te ---+六、化简框图，并求出闭环传递函数G 1(S)G 2(S)G 3(S)H 1(S)H 2(S)X i (S)X O (S)解：G 1G 2 G 3H 2H 1/G 3X i (s )X o (s )__+Ru 0u iL Cu 0ui C u u iR(a)(b)(c)0022002211()1i i u dt u u RC d u du d u dtRC dt dt RCs G s RCs +=+==+⎰七、图示机械系统由质量m、阻尼系数C、弹簧刚度K和外力)(tf组成的机械动力系统。
机械控制工程基础期末考试知识点
机械控制工程基础期末考试知识点第一篇：机械控制工程基础期末考试知识点机械控制工程基础期末考试知识点一：选择判断题1, 控制工程的必要条件是什么？（快速性，准确性，稳定性）2，单位脉冲函数的拉式变换结果3，什么叫系统闭环极点（算术题，选择）4，闭环函数公式（选择）5，一阶系统标准形式（选择）6，传递函数不适合非线性定常系统（判断）7，传递函数有无量纲（有无都不对，判断题）8，一阶系统的调整时间公式9，一阶系统的响应速度与什么有关系？10，超调量反映系统响应的小时增大）11,终值定理计算，t趋近与无穷时，原函数的值，（会算）GB(S)(012，影响系统的稳态误差因素（输入信号…）13，调整系统增益对系统有何影响？14，增加微分环节能增加系统阻尼。
15，什么叫系统的型次（区别几型系统）16，利用稳态计算稳态误差（有表格，必须为标准型）17，频率响应的定义（判断题，是正弦信号稳态响应）18，延时环节标坐标图（单位圆）19，零频反映系统的什么性能？（准确性）20，Bode高频段反映系统的什么性能（高频干扰能力）21，频率分析法用典型信号是什么？（正弦信号）22，系统稳定的充要条件是什么？（判断）23，滞后校正使系统响应过度快了还是慢了？（慢了）24，会用劳斯判据判别稳定性。
2KWN=2 2S+2ςWNS+WN二：能力应用题1，化简方框图的传递函数（课件例题）2，对质量弹簧阻尼的机械系统会求传递函数（课件参考）3，分别会算输入和干扰引起的稳态误差的计算（看课件）4，奈奎斯特图会画图（－∽，＋∽）？会奈奎斯特判断系统的稳定性会分析（P=N-Z）5，深入理解掌握传递函数，频率特性函数，幅频特性，相频特性，频率响应直接的转换关系？6，掌握超前，滞后校正和超前的设计7，会用图解法计算Wt WCrKt8，掌握Bode图画法（正反都要掌握）会对图线叠加。
第二篇：机械控制工程基础第二章答案习题2.1什么是线性系统?其最重要的特性是什么?下列用微分方程表示的系统中,表示系统输出,表示系统输入,哪些是线性系统?(1)(2)(3)(4)解:凡是能用线性微分方程描述的系统就是线性系统。
机械工程控制基础复习
机械工程控制基础复习引言机械工程控制是机械工程学科中的核心内容之一，它涉及到机械系统的运动学、动力学以及对机械系统的控制。
掌握机械工程控制的基础知识对于机械工程师来说非常重要，因此本文将对机械工程控制的基础知识进行复习和总结。
机械系统的运动学机械系统的运动学研究的是机械系统的运动过程，其中包括位置、速度和加速度等参数的描述与计算。
机械系统的运动学一般分为直线运动和旋转运动两种。
直线运动对于直线运动，我们主要关注以下几个概念：•位移：表示物体从初始位置到某一位置的变化量，通常用符号Δs表示。
•速度：表示单位时间内位移的变化量，通常用符号v表示。
•加速度：表示单位时间内速度的变化量，通常用符号a表示。
直线运动中，位移与速度、加速度之间的关系可以用如下公式表示：Δs = v * Δtv = a * Δt其中，Δt表示时间的变化量。
旋转运动对于旋转运动，我们主要关注以下几个概念：•角位移：表示物体从初始角度到某一角度的变化量，通常用符号Δθ表示。
•角速度：表示单位时间内角位移的变化量，通常用符号ω表示。
•角加速度：表示单位时间内角速度的变化量，通常用符号α表示。
旋转运动中，角位移与角速度、角加速度之间的关系可以用如下公式表示：Δθ = ω * Δtω = α * Δt机械系统的动力学机械系统的动力学研究的是机械系统的运动过程中的力学关系。
机械系统的动力学一般分为直线运动的动力学和旋转运动的动力学两种。
直线运动的动力学对于直线运动，我们常用的动力学公式有：•牛顿第二定律：F = m * a其中，F表示物体所受的合力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
•质量与惯性力：F = m * g其中，g表示重力加速度。
旋转运动的动力学对于旋转运动，我们常用的动力学公式有：•牛顿第二定律：τ = I * α其中，τ表示物体所受的合力矩，I表示物体的转动惯量，α表示物体的角加速度。
机械系统的控制机械系统的控制是指通过对机械系统施加适当的力或力矩，使得机械系统按照预定的要求进行运动。
机械工程控制的基础复习资料
机械工程控制的基础复习资料1. 引言机械工程控制是机械工程领域中重要的研究方向之一，它涉及到实现机器的运动控制、位置控制、速度控制等方面的技术。
本文档旨在帮助读者回顾机械工程控制的基础知识，巩固相关概念和理论。
2. 控制系统基础知识2.1 控制系统简介控制系统是指为了实现特定的目标，对所控制对象进行影响和改变的系统。
控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统两种类型。
•开环控制系统：输出信号不受反馈信号的影响，只根据预先设定的输入信号进行操作。
开环控制系统的特点是简单、稳定性差，适用于一些简单的任务。
•闭环控制系统：输出信号根据反馈信号进行修正，使得系统输出更接近于期望的目标。
闭环控制系统的特点是稳定性好、精度高，适用于一些复杂的任务。
2.2 反馈控制系统反馈控制系统是一种常见的闭环控制系统，其中反馈信号对系统输出进行修正。
它由传感器、控制器、执行器和反馈环组成。
•传感器：用于测量所控制对象的状态或特性，并将其转换为电信号输出给控制器。
•控制器：根据传感器提供的反馈信号，与期望输出进行比较，产生控制信号输出给执行器。
•执行器：接受控制信号，并根据其进行相应的动作，实现对所控制对象的控制。
•反馈环：将所控制对象的输出信号反馈给控制器，用于控制器对输出信号进行修正。
2.3 控制系统的稳定性控制系统的稳定性是指系统在受到干扰或参数变化的情况下，最终是否能够达到稳定状态。
稳定性分为绝对稳定和相对稳定两种类型。
•绝对稳定：系统在干扰或参数变化的情况下，始终能够达到稳定状态。
•相对稳定：系统在一定范围内对干扰或参数变化不敏感，能够在一定时间内恢复到稳定状态。
控制系统的稳定性分析和设计是控制工程中重要的内容，涉及到稳定性判据、稳定边界和稳定裕度等概念。
3. 机械工程控制方法3.1 PID控制器PID控制器是一种常见的控制器，它根据系统的反馈信号实时计算出控制信号，使系统输出逼近期望值。
PID控制器由比例控制器、积分控制器和微分控制器组成。
机械工程控制基础期末超级重点(收藏版)
答：内反馈是指系统内存在着的各种自然形成的反馈。它主要由系统内部各个元素之间的相互耦合而形成。内反馈反应系统内部各参数之间的内在联系，其存在对系统的动态特性有非常敏锐的影响，而机械系统存在的内反馈情况千差万别、错中复杂，因此使得机械系统纷繁复杂。
（2）.随动系统---在外界条件作用下，系统的输出能相应于输入在广阔范围内按任意规律变化的系统。
（3）.程序控制系统---在外界条件作用下，系统的输出按预定程序变化的系统。
P15*对控制系统的基本要求：稳定性、快速性、准确性。
3.1什么是时间响应？由哪两部分组成？各部分的定义是什么？
答：1）时间响应是指系统的响应（输出）在时域上的表现形式，或系统的动力学方程在一顶初始条件下得解。
机械工程控制基础（期末复习试题总结）
一．简答题.（三个共15分）
1.1机械工程控制论的研究对象和源自务是什么？答：机械工程控制论实质上是研究机械工程中广义系统的动力学问题。具体的说，它研究的是机械工程技术中的广义系统在一定的外界条件（即输入或激励，包括外加控制与外加干扰）作用下，从系统的一定的初始状态出发，所经历的其内部的固有特性（即由系统的结构和参数所决定的特性）所决定的整个动态历程：研究这一系统及其输入、输出三者之间的关系。
解：（1）对图a所示系统，由牛顿定律有
即 ；
Laplace变换：
∴传递函数
（2）对图（b）所示系统，引入一中间变量 ，并由牛顿定律有
即：
Laplace变换：
∴传递函数：
3、方框图化简，并写出传递函数G(S).(15分).
解：
化简步骤如下：
∴传递函数
四.计算题。（选考5道大题计算，共60分）
大工《机械工程控制基础》期末考试复习题
大工2018年春《机械工程控制基础》期末考试复习题一、单项选择题（本大题共40小题，每小题2分，共80分）1、当二阶系统传递函数的极点分布在s 平面的虚轴上时，系统的阻尼比?为（ ）。
A ．?<0 B ．?=0 C ．0<?<1 D ．?≧12、已知函数1()()s F s s s a +=+，则()f t 的终值()f ∞=（ ）。
A ．0B ．?C ．aD ．1/a3、某系统的传递函数2100()12100G s s s =++，则无阻尼自然频率n ω等于（ ）。
A ．10rad/sB ．sC ．1rad/sD ．s 4、作为一个控制系统，一般来说（ ）。
A．开环不振荡 B．闭环不振荡 C．开环一定振荡 D．闭环一定振荡5、系统不稳定时，其稳态误差为（）。
A．+? B．-? C．0 D．以上都不对6、一阶单位反馈系统的开环传递函数为G sKs s K()()=+，则该系统稳定的K值范围为（）。
A．K＞0 B．K＞1 C．0＜K＜10 D．K＞－17、某一系统的稳态加速度误差为一常数，则该系统为（）系统。
A．0型 B．I型 C．Ⅱ型 D．以上选项都不对8、以下关于系统稳态偏差的说法正确的是（）。
A．稳态偏差只取决于系统的结构和参数 B．稳态偏差只取决于系统输入和干扰C．稳态偏差与系统结构、参数、输入和干扰等有关 D．系统稳态偏差为0?9、在直流电动机的电枢回路中，以电流为输出，电压为输入，两者之间的传递函数是（）。
A．比例环节 B．积分环节 C．惯性环节 D．微分环节10、自动控制系统的反馈环节中必须具有（）。
A．给定元件 B．检测元件 C．放大元件 D．执行元件11、在阶跃函数输入作用下，阻尼比（）的二阶系统，其响应具有减幅振荡特性。
A．ζ＝0 B．ζ>1 C．ζ＝1 D．0<ζ<112、一阶系统的传递函数为G sKTs()=+1，则该系统时间响应的快速性（）。
机械工程控制基础
机械工程控制基础1. 引言机械工程控制基础是机械工程中的重要内容，它涉及到机械系统的设计、控制和运行。
机械工程控制的目标是实现系统的自动化、智能化和精确控制，提高机械系统的性能和效率。
本文将介绍机械工程控制的基本原理、方法和技术，并探讨其在机械工程中的应用。
2. 基本原理机械工程控制的基本原理是通过传感器采集系统的状态信息，经过控制器的处理和计算，输出控制信号来调节执行器，以实现对机械系统的控制。
传感器负责将机械系统的动态参数转化成电信号，传递给控制器；控制器根据输入信号和设定的控制算法，计算出控制输出信号；执行器根据控制输出信号，执行相应的动作来控制机械系统的行为。
3. 主要方法机械工程控制的主要方法包括开环控制和闭环控制。
开环控制是指输出信号仅根据输入信号和设定的控制算法产生，不考虑系统的实际状态。
闭环控制是在开环控制的基础上，增加了对系统状态的反馈，通过与设定值进行比较，不断调节输出信号来实现系统的稳定性和精确控制。
3.1 开环控制开环控制是机械工程控制中最基础的控制方法。
它适用于系统的状态信息可以准确预测和计算的情况。
开环控制输出信号的计算仅依赖于输入信号和设定的控制算法，输出信号不受系统状态的影响。
开环控制的优点是实现简单、成本低，但缺点是对外界干扰和系统变化的抗干扰能力差。
3.2 闭环控制闭环控制是机械工程控制中常用的控制方法。
它通过对系统状态的反馈，实时调节输出信号，使系统更加稳定、精确。
闭环控制的基本原理是通过传感器采集系统的状态信息，与设定值进行比较，计算出误差，并根据设定的控制算法调节输出信号，使误差最小化。
闭环控制的优点是对系统变化和外界干扰具有一定的抗干扰能力，但缺点是实现复杂，成本较高。
4. 技术应用机械工程控制的技术应用非常广泛。
在制造业中，机械工程控制被广泛应用于机器人控制、自动化生产线、数控机床、自动驾驶等领域。
在航空航天领域，机械工程控制被应用于飞行器控制、航空发动机控制、导航系统等。
机械基础期末考试重点总结
机械基础期末考试重点总结一、机械概论1.机械工程的定义、特点和发展历程机械工程是一门工程技术科学，将物质能和信息传递与转换装置，包括燃烧内燃机、内燃机汽车、内燃机飞机和火箭等完整形式。
机械工程是研究和解决机械装置、机械系统中来自材料运动、能量传递、信息转换、柔性形体、刚性形体等方面的问题的一门工程学科。
机械工程是应用物理学、数学、材料科学、力学等学科的原理和方法，以提高人类的机械运动的程度，改善人类生活方式的学科，包括运输工具、生产设备和制造工具以及运输、安全设备等各种物质装置在内。
机械工程具有以下特点：（1）物理性，即物质存在和物质运动；（2）技术性，即技术服务于实际应用；（3）实验性，即依赖于实验；（4）发展性，即科学技术在不断发展。
机械工程的发展历程：从原始社会开始是机械工程的发源地，人工机械是最早的机械器具，如刀、剑、犁等；近代机械工程是近代机械工程的发展阶段，以蒸汽机的发明为标志；现代机械工程是机械工程的发展阶段，以汽车、航空器、火箭为代表。
2.机械基础学科体系机械基础学科体系包括机械图学、工程材料学、工程力学、机械原理、机械制造基础、机械设计基础等。
二、机械部件设计1.机械设计基本概念机械设计是根据功能要求，在给定的条件下，选取合适的构造形式和基本参数，综合考虑机械结构的强度、刚度、重量、性能、生产工艺等因素，进行有序设计和选型的过程。
机械设计基本概念包括：设计目标和任务、设计条件、设计准则、设计的综合过程。
2.机械零件设计要点（1）确定设计任务和目标，明确设计条件；（2）分析和确定机械零件的工作原理和工作环境；（3）进行设计计算，确定机械零件的主要尺寸和参数；（4）选择合适的材料和制造工艺；（5）进行零件的具体结构设计；（6）进行零件的校核和验证。
三、机械制造1.机械加工过程和方法机械加工过程包括：切削加工、压力加工、热加工、电加工等。
机械加工方法包括：铣削、车削、钻削、磨削、锯削等。
机械工程控制基础
机械工程控制基础机械工程控制基础是研究机械系统在各种输入信号作用下的运动规律，以及如何通过控制手段使机械系统实现预定运动或操作目标的学科。
它是机械工程领域中一门重要的基础课程，涵盖了机械系统建模、控制器设计、系统稳定性分析、控制策略优化等方面的内容。
机械工程控制基础的核心思想是通过数学模型来描述机械系统的动态行为，并通过控制器的设计来调整系统的输入信号，使其输出满足特定的要求。
这个过程需要考虑系统的非线性、时变性、不确定性等因素，并采用合适的控制算法来实现对系统的精确控制。
在机械工程控制基础中，常见的控制方法包括比例积分微分（PID）控制、模糊控制、自适应控制、滑模控制等。
这些控制方法各有优缺点，适用于不同类型的机械系统。
选择合适的控制方法需要考虑系统的特性、控制目标以及控制器的实现难度等因素。
机械工程控制基础还涉及到系统稳定性分析。
稳定性是衡量控制系统性能的重要指标，它决定了系统在受到扰动或输入信号变化时是否能够保持稳定运行。
稳定性分析的方法包括李雅普诺夫稳定性理论、频率域分析等。
在实际应用中，机械工程控制基础的知识可以应用于各种机械系统的控制，如、汽车、飞机、船舶等。
通过对机械系统进行精确控制，可以提高系统的性能、可靠性和安全性，满足各种工业和日常生活的需求。
机械工程控制基础是一门研究机械系统控制和稳定性的学科，它为机械工程师提供了理论和方法，使他们能够设计和实现各种复杂的作具有重要意义。
机械工程控制基础机械工程控制基础是研究机械系统在各种输入信号作用下的运动规律，以及如何通过控制手段使机械系统实现预定运动或操作目标的学科。
它是机械工程领域中一门重要的基础课程，涵盖了机械系统建模、控制器设计、系统稳定性分析、控制策略优化等方面的内容。
在机械工程控制基础中，我们不仅要关注机械系统的静态性能，还要关注其动态性能。
静态性能主要指系统在平衡状态下的性能，如静态误差、稳态误差等；而动态性能则关注系统在受到扰动或输入信号变化时的响应特性，如过渡过程时间、超调量等。
机械工程控制基础复习资料
机械工程控制基础复习资料1.机械工程控制基础：是研究一机械工程技术为对象的控制论问题；是研究在这一工程领域中广义系统的动力学问题，也就是研究系统及其输入、输出三者之间的动态关系。
2.系统分析：当系统已定，输入知道时，求出系统的输出（响应），并通过输出来研究系统本身的有关问题。
3.最优控制：当系统已定，且系统的输出也已给定，要确定系统的输入应使输出尽可能符合给定的最佳要求。
4.最优设计：当输入已知，且输出也是给定时，确定系统应使得输出尽可能符合给定的最佳要求。
5. 系统识别或系统的辨识：当输入与输出均已知时，求出系统的结构与参数，即建立系统的数学模型。
6.信息传递：是指信息在系统及过程中以某种关系动态地传递，或称转换。
7.信息的反馈：就是把一个系统的输出信号不断直接地或经过中间变换后全部或部分地返回，再输入到系统中去。
8.控制系统：是指系统的输出，能按照要求的参考输入或控制输入进行调节的。
9.按系统是否存在反馈，将系统分为开环系统和闭环系统。
10.开环系统：系统的输出量对系统无控制作用，或者说系统中无反馈回路。
11.闭环系统：系统的输出量对系统有控制作用，或者说，系统中存在反馈的回路。
12.数学模型：是系统动态特性的数学表达式。
13.分析法：是依据系统本省所遵循的有关定律列写数学表达式。
14.实验法：是根据系统对某些典型输入信号的响应或其它实验数据建立数学模型。
15.线性系统：系统的数学模型表达式是线性。
16.非线性系统的最重要特性，是不能运用叠加原理。
17. 传递函数：线性定常系统的传递函数，是初始条件为零时，系统输出地拉氏变换比输入的拉氏变换。
18. 传递函数：是通过输入与输出之间信息的传递关系，来描述系统本省的动态特性。
19.方块图：是系统中各环节的功能和信号流向的图解表示方法。
20.串联：各个环节传递函数一个个顺序连接。
21.并联：凡是几个环节的输入相同，输出相加或想减的连接形式。
22.反馈：是将系统或某一环节的输出量，全部或部分地通过传递函数回输到输入端，又重新输入到系统中去。
机械工程控制基础知识点总结
机械工程控制基础知识点总结一、概述机械工程控制是指通过各种控制手段，对机械设备进行控制和调节，以达到要求的工作状态。
机械工程控制基础知识点包括电气、电子、自动化等多个学科的内容，涉及到传感器、执行器、控制器等多个方面。
二、传感器传感器是用于将物理量转换为电信号的装置，常用于测量温度、压力、流量等参数。
常见的传感器包括热电偶、压力传感器、流量计等。
在机械工程中，传感器可以用于测量机械设备的运行状态，如温度变化、压力波动等。
三、执行器执行器是指能够将电信号转换为机械运动的装置，常用于控制阀门、泵等设备。
常见的执行器包括电动阀门、液压缸等。
在机械工程中，执行器可以用于调节机械设备的运行状态，如开启或关闭阀门调节流量。
四、控制器控制器是指对传感器和执行器进行控制和调节的装置，可通过编程实现自动化操作。
常见的控制器包括PLC、单片机等。
在机械工程中，控制器可以用于实现对机械设备的自动化控制，如自动调节阀门开度、自动调节泵的流量等。
五、电气电气是机械工程控制中不可或缺的一部分，涉及到电路原理、电器元件等知识点。
在机械工程中，电气可以用于设计和维护各种控制系统。
六、电子电子是指应用于半导体材料和器件的技术和学科，包括集成电路、传感器等内容。
在机械工程中，电子可以用于设计和实现各种控制系统。
七、自动化自动化是指通过各种手段实现对生产过程或其他过程的自动化控制和管理。
在机械工程中，自动化可以用于提高生产效率和质量，并减少人力成本。
八、总结机械工程控制基础知识点包括传感器、执行器、控制器等多个方面，涉及到电气、电子、自动化等多个学科的内容。
了解这些知识点对于设计和维护各种机械设备都具有重要意义。
机械工程控制基础 复习
典型环节的Nyquist图
典型环节的Nyquist图
典型环节的Nyquist图
例题1
例题1
已知系统的开环传递函数
G(s)
1 s(0.02s
1)
试绘制系统开环幅相特性与对数频率特性。
例题1
6 例题1
解：G( j)
1
j(0.02 j
1)
G( j)
1
(0.02)2 1
G( j) tg10.02
•
9、
。上 午10时3 8分13 秒上午1 0时38 分10:38: 1320.10 .15
• 10、一个人的梦想也许不值钱，但一个人的努力很值 钱。10/15/2020 10:38:13 AM10:38:132020/10/15
• 11、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由 信心跨出第一步。10/15/2020 10:38 AM10/15/2020 10:3
典型输入信号
典型环节
能推导有关的公式
性能指标
复习 – 稳态误差
第四章 线性系统的频域分析
4.1 基本概念 4.2频率特性的Nyquist图 4.3频率特性的Bode图 4.4系统的频域特征量 4.5最小相位系统与非最小相位系统
频域法的特点
典型环节的Nyquist图
典型环节的Nyquist图
2、
。1 0:38:13 10:38:1 310:381 0/15/2 020 10:38:13 AM
每天只看目标，别老想障碍
•
3、
。20.1 0.1510: 38:131 0:38Oct-2015-Oct-20
宁愿辛苦一阵子，不要辛苦一辈子
•
4、
。10:3 8:1310: 38:131 0:38Thursday, October 15, 2020
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机械工程控制基础（期末复习试题总结）
编辑：西安工程大学机械工程及自动化101 孙云
一．简答题.（三个共15分）
1.1机械工程控制论的研究对象和任务是什么？
答：机械工程控制论实质上是研究机械工程中广义系统的动力学问题。
具体的说，它研究的是机械工程技术中的广义系统在一定的外界条件（即输入或激励，包括外加控制与外加干扰）作用下，从系统的一定的初始状态出发，所经历的其内部的固有特性（即由系统的结构和参数所决定的特性）所决定的整个动态历程：研究这一系统及其输入、输出三者之间的关系。
从系统、输入、输出三者之间的关系出发，根据已经条件与求解问题的不同，机械工程控制论的任务可以分为以下五个方面：
（1）.已知系统、输入，求系统的输出，即系统分析问题；（2）.已经系统和系统的理想输出，设计输入，即最优控制问题；（3）.已知输入和理想输出，设计系统，即最优设计问题；（4）.输出已知，确定系统，以识别输入或输入中的有关信息，此即滤波与预测问题；（5）.系统的输入和输出已知，求系统的结构与参数，即系统辨识问题。
1.2 什么是内反馈？为什么说内反馈是使机械系统纷繁复杂的主要问题？
答：内反馈是指系统内存在着的各种自然形成的反馈。
它主要由系统内部各个元素之间的相互耦合而形成。
内反馈反应系统内部各参数之间的内在联系，其存在对系统的动态特性有非常敏锐的影响，而机械系统存在的内反馈情况千差万别、错中复杂，因此使得机械系统纷繁复杂。
P12*系统的分类.
1.对广义系统，可按反馈情况分：
（1）.开环系统---当一个系统以所需的方框图表示而没有反馈回路时，称之为开环系统。
（2）闭环系统---当一个系统以所需的方框图表示而存在反馈回路时，称之为闭环系统。
2.对自动控制系统还可以按输出变化规律分：
（1）.自动调节系统---在外界干扰作用下，系统的输出仍能基本保持常量的系统。
（2）.随动系统---在外界条件作用下，系统的输出能相应于输入在广阔范围内按任意规律变化的系统。
（3）.程序控制系统---在外界条件作用下，系统的输出按预定程序变化的系统。
P15*对控制系统的基本要求：稳定性、快速性、准确性。
3.1什么是时间响应？由哪两部分组成？各部分的定义是什么？
答：1）时间响应是指系统的响应（输出）在时域上的表现形式，或系统的动力学方程在一顶初始条件下得解。
2）按分类的原则不同，时间响应有不同的分类方法。
按响应的来源分：a.零状态输入响应，即初始状态为零时，由系统的输入引起的响应；
b.零输入响应，即系统的输入为零时，由初始状态引起的响应。
按响应的性质分：强迫响应项和自由响应项。
对稳定的系统，其时间响应又可以分为：瞬态响应项和稳态响应项。
3.3 时间系统的瞬态响应反映哪方面的性能？而稳态响应反映哪方面的性能？
答：瞬态响应反映了系统的稳定性和响应的快速性等两方面的性能；稳态响应反映了系统响应的准确性。
二阶系统的性能指标：
1）上升时间
2) 峰值时间
3) 最大超调量
4）调整时间
5）震荡次数
N随ξ的增大而减小，其大小直接反应系统的阻尼特性。
4.1什么是频率特性？什么是频率响应？
答：对于线性定常系统，若输入为谐波函数，则其稳态输出一定是同频率的谐波函数，将输出的幅值之比定义为系统的幅频特性；将输出的相位与输入的相位之差定义为系统的相频特性。
将系统的幅频特性和相频特性统称为系统的频率特性。
线性定常系统对谐波输入的稳态响应称为频率响应。
4.2什么叫机械系统的动柔度、动刚度和静刚度？
答：若机械系统的输入为力，输出为位移（变形），则机械系统的频率特性就是机械系统的动柔度；机械系统的频率特性的倒数就是动刚度；当ω=0时，
系统频率特性的倒数为静刚度.
5.1系统的稳定性定义
答：系统在初始状态作用下，由它引起的时间响应随时间的推移，逐渐衰减并趋向于零。
（即回到平衡位置）的能力。
若随着时间的推移，系统能够回到平衡位置，则系统是稳定时；若随着时间的推移，系统偏离平衡位置越来越远，则系统是不稳定的。
*Bode判据：在Bode图上，在左边，（负穿越次数-正穿越次数）×2=N
据N=Z-P..（P为极点具有正实数的个数）.若Z=0，闭环系统稳定；反之，闭环系
统不稳定。
G S
二．列出下列系统的微分方程，并求出传递函数()
1. P61图a。
【三阶系统】
2.3图示分别表示了三个机械系统，求出它们各自的微分方程，途中i x表示输出位移，假如
输出端无负载效应。
解：（1）对图a所示系统，由牛顿定律有
即；
Laplace变换：
∴传递函数
（2）对图（b）所示系统，引入一中间变量x，并由牛顿定律有
即：
Laplace变换：
∴传递函数：
三、方框图化简，并写出传递函数G(S).(15分).
解：
化简步骤如下：
∴传递函数
四.计算题。
（选考5道大题计算，共60分）
1.*P9
2.设系统的方框图如图所示，其中.当有一单位阶跃信号作用于系统
时，求其性能指标
解：
（3）
2.
时，试求系统的稳态输出
1）作各环节的对数幅频特性渐近线，如下图所示；
2）对除比例环节外，将各环节的对数幅频特性叠加得A1；
3）将A1上移28dB（即系统的增益的分贝数20lg25），得系统的对数幅频特性A。
该系统由一个比例环节（K=10），一个积分环节…
【暂略】
列出Routh表
∴该系统不稳定.
7.【5.9】试根据下列开环频率特性分析相应系统的稳定性
说明Nyquist轨迹在第2、3象限.
作系统开环频率特性的Nyquist图，Nyquist轨迹顺时针包围(-1,j0)两圈，即N=2,Z=N+P=2≠0，故系统不稳定。
作系统开环频率特性的Nyquist图，Nyquist轨迹顺时针包围(-1,j0)两圈，即N=2,Z=N+P=2≠0，
故系统不稳定。