机械工程控制基础ppt课件

f
(t), then
L[ f
(t)]
1
1 e
sT
T f (t)est dt
0
15
• 4 复数域的位移定理
L[eat f (t)] F (s a)
• 5 相似定理
•
L[ f (at)] 1 F ( s )
aa
• 6 微分定理
L[ f ' (t)] sF (s) f (0 ) f (0 ) lim f (t)
机械工程控制基础
张建华
1
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。
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• 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
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。
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部分分式法
• 分两种情况
• （1）F(s)无重极点
F (S) B(S) k1 k2 kn
A(s) s p1 s p2
s pn
其中，p1, p2 , pn是极点， k1, k2 , kn是待定常数.则
f (t)
L1[F (s)]
n i 1
B( pi ) e pit A' ( pi )
n
ki e pit
i0
• 例题2-6 p22
20
• （2）F(s)有重极点
B(S ) F(S)
an (s p1 )r (s pr1 ) (s pn )
k11 (s p1 )r
L[t n ] t nest dt n!
0
s n1
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2-4 拉氏变换的性质
• 1 线性性质
L[k1 f1 (t) k2 f2 (t)] k1F1 (s) k2 F2 (s)
• 2 实数域位移定理
L[ f (t a)] eas F (s)
• 3 周期函数的拉氏变换
If
f
(t
T)
部分分式法。 • 6 用拉氏变换解常微分方程。
8
• 2-1 复数和复变函数
• 1 复数的概念 • 2 复数的表示方法
s j
• （1）点表示；
• （2）向量表示；
• （3） 三角表示法 s r(cos j sin )
•
指数表示法 s re j
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3 复变函数，极点、零点
• （1）复变函数
t
then L[0 f (t )g()d] F(s) G(s) in which, t f (t )g()d f (t)* g(t) 叫做
0
of f (t) and g(t).
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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
• 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）开环与闭
环
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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。 • 3 7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、
G(s) G( j) U ( ,) jV ( ,)
• 例 2-1
• （2）零点、极点
G(s) K (s z1)(s z2 ) s(s p1)(s p2 )
G(s) 0时，s z1, z2叫做G(s)的零点； G(s) 时，得s 0, p1, p2叫做G(s)的极点
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2-2 拉氏变换与逆变换
• 1 拉氏变换 • 定义式
L[ f (t)] F(s) f (t)est dt, t 0 0
s j, f (t) 原函数，F(s) 像函数
• 2 拉氏逆变换 • 定义式
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2-3 典型时间函数的拉氏变换
• 1 单位阶跃函数
0, t 0
I (t)
1,
t
0
L[I (t)} I (t)est dt 1
0
sa
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正弦函数 • 5
f (t) sin t 1 (e jt e jt )
2j
L[sint] sin t est dt
0
s2 2
• 6 余弦函数
f (t) cost 1 (e jt e jt )
2j
L[cost] cost est dt s
0
s2 2
• 7 幂函数 f (t) t n
t0
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• 7积分定理 • 8初值定理 • 9终值定理
L[ f ' (t)] sF (s) f (0 ) f (0 ) lim f (t)
t0
lim f (0 ) lim f (t) sF(s)
t 0
s
lim lim f (t) sF (s)
t
s0
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• 10 卷积定理
If F(s) L[ f (t)],G(s) L[g(t)]
• （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。
5
1-3 机械控制的应用实例
电子液压控制系统
6
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。
• 2 机械工程控制论 研究任务
3
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）反馈控制源自文库• （3）开环系统、闭环系统
4
• 3 系统及控制系统
• （1）系统：指实现一定目标，完成一定任 务的一些部件的组合。洗衣机、电脑等
0
s
• 2 单位脉冲函数
(t
)}
, t 0, t
0
0
L[ (t)] (t)est dt 1 0
12
• 3 单位斜坡函数
0, t 0 f (t) t, t 0
L[(t)] t est dt 1
0
s2
• 4 指数函数 f (t) eat
L[eat } eat est dt 1