机械控制理论基础34课时

理想。
习题1
在自动控制理论中，数学模型有多种形式，属于时域中 常用的数学模型的是（ ）。
A微分方程
B传递函数
C结构图
A
D频率特性
习题2
在自动控制理论中，数学模型有多种形式，属于频域中 常用的数学模型的是（ ）。
A微分方程
B传递函数
C结构图
D
D频率特性
定义
2.2 Laplace 积分变换
拉普拉斯变换是工程数学中
常用的一种积分变换，又名
拉氏变换。
拉氏变换是一个线性变换，
可将一个有参数实数t（t≥ 0）
的函数转换为一个参数为复
数s的函数。
f(t)
F(s)
问题：有拉式变换有没有逆拉式变换呢？
有！
Laplace变换定理
典型时间函数的拉氏变换
例题
讨论1
讨论2
习题1
下面典型时域信号中，拉普拉斯变换式为1的是（ ）。 A 单位阶跃信号 B 单位脉冲信号 C 正弦函数
2、数学建模： 就是用数学的抽象理论来描述现实问题。
建立控制系统数学模型的方法： 理论法（又称分析法）+实验法
分析法： 对系统各部分的运动机理进行分析，根据它们所依据的物
理规律或化学规律分别列出相应的运动方程。
实验法： 人为地对系统施加某种测试信号，记录其输出响应，并用
适当的数学模型进行逼近。
线性
量与量之间按比例、呈直线的关系。
线性函数
在数学上可以理解为一阶导数为常数的代数函数。 f（x）=kx+b
线性系统
一个系统的数学模型表达式是线性的， 则称为线性系统。
微分方程的分类
线性时不变系统
线性时变系统
讨论3
线性系统的基本特性
讨论4
叠加性：对于一个y=f(t)的系统，若满足f(t1+t2)=f(t1)+f(t2)，则称系统具有 叠加性。
建立数学模型的步骤 即列写微分方程的一般步骤
划分环节
写出每一步的 物理方程式
消去中间变量
写成标准形式
3、微分方程和方框图
当我们用分析法或者实验法分析完机械系统的一个实际问题后，其动力学
方程一般都呈现为微分方程的形式。但是微分方程用于控制系统的分析与设计
并不方便，因为在方程中无法直接地表达输入和输出之间的关系。方框图较为
齐次性：对于一个y=f(t)的系统，若满足f(Kt)=Kf(t)，则称系统具有齐次性。
本节作业
请同学们在3月30日前，将答案书写至笔记本上，并上传至自己的群相册中待 查。
下节课预告
本节结束
2020年3月26日
B
D 指数函数
习题2
1 下面典型时域信号中，拉普拉斯变换式为 S 的是（ ）。
A 单位阶跃信号
B 单位脉冲信号
C 正弦函数
A
D 指数函数
习题3 1
下面典型时域信号中，拉普拉斯变换式为 S 2 的是（ ）。
A 单位阶跃信号
B 单位脉冲信号
C 单位斜坡信号
CBaidu Nhomakorabea
D 指数函数
2.3 线性时不变系统
上节讲解作业
请上节课上台的同学，将自己学号后两位在评论区留言，我要记 录！
普通电冰箱属于（A ）控制系统。 A单变量输入\输出 B多变量输入\输出 C单变量输入\多变量输出 D以上二者都不对
课程导入： 这是什么图？
这又是什么图？
1 简述 2 LAPLACE积分变换 3 线性时不变系统 4 传递函数 5 典型机电系统建模 6 系统方框图
机械控制理论基础 主讲教师：程爽
课前复习：（大纲要求）
第一章 绪论
1、（了解）引言 2、（了解）开环控制与闭环控制 3、（了解）自动控制系统的构成 4、（了解）自动控制系统的分类 5、（了解）对控制系统的性能的要求
教学重点： 自动控制系统的组成，分类，闭环系统及反馈的概念
教学难点：闭环系统及反馈的概念
教学难点：系统方框图
2.1 数学模型简述
1、数学模型： 为了某种目的，用字母、数字及其他数学符号建立起的等式或不等式，
以及图表、图像、框图等描述客观事物的特征及其内在逻辑联系的数学结 构表达式。举例如下：
数学模型表达方法：
传递函数法（频域） 状态方程法（时域） 经典控制理论主要采用第一种方法。
目
录
数学建模
大纲要求：
第二章 数学建模
1、（了解）微分方程 2、（会求）补充内容：拉普拉斯变换求解微分方程 3、（掌握）传递函数 4、（掌握）典型环节及其传递函数 5、（会用）系统方框图的绘制、合成、化简 6、（掌握）建立机电系统数学模型
教学重点：建立系统数学模型(传递函数，方框图)的基本方法