《机械工程控制基础》概论教案
机械工程控制基础教案
机械工程控制基础教案第一章：机械工程控制基础概述教学目标：1. 了解机械工程控制的基本概念和原理。
2. 掌握机械工程控制系统的分类和特点。
3. 理解机械工程控制系统的应用和发展趋势。
教学内容：1. 机械工程控制系统的定义和作用。
2. 机械工程控制系统的分类：开环控制系统和闭环控制系统。
3. 机械工程控制系统的特点：实时性、稳定性和准确性。
4. 机械工程控制系统的应用领域：机械制造、、自动化生产线等。
5. 机械工程控制系统的未来发展趋势：智能化、网络化和绿色化。
教学方法：1. 讲授法：讲解机械工程控制基础的概念和原理。
2. 案例分析法：分析典型的机械工程控制系统的应用实例。
3. 讨论法：引导学生思考机械工程控制系统的未来发展。
教学资源：1. 教材：机械工程控制基础。
2. 多媒体课件：图片、视频和动画等。
教学评估：1. 课堂问答：检查学生对机械工程控制基础概念的理解。
2. 小组讨论：评估学生对机械工程控制系统应用和发展趋势的理解。
第二章：机械工程控制系统的建模与分析教学目标：1. 学习机械工程控制系统的建模方法。
2. 掌握机械工程控制系统的时域分析和频域分析。
3. 理解机械工程控制系统的稳定性判据。
教学内容：1. 机械工程控制系统的建模方法：机理建模和实验建模。
2. 机械工程控制系统的时域分析：稳态误差、瞬态响应和稳定性。
3. 机械工程控制系统的频域分析：频率响应和波特图。
4. 机械工程控制系统的稳定性判据：奈奎斯特判据、伯德图判据等。
教学方法：1. 讲授法：讲解机械工程控制系统的建模方法和分析方法。
2. 数值分析法：利用数学软件进行机械工程控制系统的建模和分析。
3. 案例研究法：分析具体的机械工程控制系统的建模和分析实例。
教学资源：1. 教材：机械工程控制系统的建模与分析。
2. 数学软件：MATLAB等。
教学评估：1. 课堂问答：检查学生对机械工程控制系统建模和分析方法的理解。
2. 数值作业：评估学生对机械工程控制系统建模和分析的实践能力。
第一章绪论-机械工程控制基础-教案
Chp.1绪论基本要求（1）了解机械工程控制论的基本含义和研究对象,学习本课程的目的和任务；掌握广义系统动力学方程的含义。
（2）了解系统、广义系统的概念，了解系统的基本特性；了解系统动态模型和静态模型之间的关系。
（3）掌握反馈的含义，学会分析动态系统内信息流动的过程，掌握系统或过程中存在的反馈。
（4）了解广义系统的几种分类方法；掌握闭环控制系统的工作原理、组成；学会绘制控制系统的方框图。
（5）了解控制系统中基本名词和基本变量。
（6）了解正反馈、负反馈、内反馈、外反馈的概念。
（7）了解对控制系统的基本要求。
重点与难点本章重点（1）学会用系统论、信息论的观点分析广义系统的动态特性、信息流，理解信息反馈的含义及其作用。
（2）掌握控制系统的基本概念、基本变量、基本组成和工作原理；绘制控制系统方框图。
本章难点广义系统的信息反馈及控制系统方框图的绘制。
一、课程简介性质：机械设计制造及其自动化专业的一门技术基础课。
学时：32h先修课程：复变函数、机械动力学、交流电路理论后续课程：为专业基础和专业课打下一定基础。
如：机械工程测试技术、机电传动控制、数控机床等。
主要内容：本课程是数理基础课与专业课程之间的桥梁。
主要内容包括：控制理论的研究对象与任务、物理系统数学模型建立、时间响应分析、频率特性分析、系统的稳定性、系统的性能分析与校正、系统辩识、控制系统的计算机辅助分析.教材：杨叔子主编，《机械工程控制基础》，华中科技大学出版社，2004参考书目：（1）Katsuhiko Ogata.卢伯英等译，现代控制工程（第四版）.北京：电子工业出版社，2003（2）李友善主编：《自动控制原理》，国防工业出版社，2003教材结构：1）对研究对象（机械工程）问题建立数学模型chp.22) 在一定输入下分析系统的输出：时间响应（时域分析）chp.3频率响应（频率分析）chp.43）系统性能分析：稳定性判据chp.54）系统校正：使系统全面满足性能指标要求chp.6二、对象与任务控制论+工程技术→工程控制论控制论+机械工程→机械工程控制研究对象：研究广义系统在一定外界条件下，从系统初始条件出发的整个动态过程，以及在这个历程中和历程结束后所表现出来的动态特性和静态特性。
机械工程控制基础教案新部编本
教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期]
任教学科：_____________
任教年级：_____________
任教老师：_____________
xx市实验学校
金山职业技术学院授课教案课程名称：机械工程控制基础No1
2.基本工作原理：
通过测量装置随时监测被控量，并与给定值进行比较，产生偏差信号；根据控制要求对偏差进行计算和信号放大，并且产生控制量，驱动被控制量维持在期望值附近
自动控制系统组成：由被控对象以及为完成控制任务而配置的控制装置两大部分构成。
被控对象：是控制系统所控制和操纵的对象，它接受控制量并输出被控量。
可以是一套装置或设备，也可以是一个动态过程（被控制的运行状态）。
如化工行业中从原料到产品的生产工艺流程。
●测量环节：其作用是检测被控对象的控制量（温度、压力、流量、位移等），并且一般需要转换为标准的电信号（如0~5V直流电压或0~10mA直流电流），以便于处理。
为了保证控制精度，测量环节应当测量准确，并且牢固、可靠，受环境条件影响小。
●比较环节：其作用是将测量环节的实际输出值与给定量进行比较，求出它们之间的偏差。
通常采用的比较元件有差动放大器、电桥、机械的差动装置等。
机械工程控制基础教案
机械工程控制基础教案第一章：绪论1.1 课程介绍了解机械工程控制基础课程的背景和意义理解控制系统的定义和基本组成1.2 控制系统的基本概念掌握系统的数学模型和分类理解物理可实现系统的条件和稳定性第二章：线性系统理论2.1 线性系统的描述学习系统的微分方程和差分方程表示掌握系统的传递函数和状态空间表示2.2 线性系统的性质学习系统的可控性和可观测性理解系统的稳定性和收敛性第三章：反馈控制系统3.1 反馈控制原理学习反馈控制系统的组成和作用掌握反馈控制系统的类型和特点3.2 反馈控制系统的分析与设计学习系统的稳定性分析和判据掌握PID控制器和的状态反馈设计方法第四章：非线性控制系统4.1 非线性系统的描述学习非线性系统的数学模型和分类掌握非线性系统的相平面分析方法4.2 非线性控制系统的分析与设计学习非线性控制系统的稳定性分析和设计方法掌握非线性PID控制器和滑模控制设计方法第五章：机械工程应用实例5.1 机械臂的控制系统设计学习机械臂的数学模型和控制需求掌握机械臂的控制系统设计和实现5.2 路径跟踪控制系统设计学习路径跟踪的数学模型和控制目标掌握的路径跟踪控制系统设计和仿真第六章：控制系统的稳定性分析6.1 稳定性的基本概念理解系统稳定性的定义和重要性学习李雅普诺夫稳定性理论和劳斯-赫尔维茨准则6.2 线性系统的稳定性分析掌握线性时不变系统的稳定性分析方法应用劳斯-赫尔维茨准则判断系统稳定性第七章：控制系统的控制器设计7.1 控制器设计的基本概念理解控制器的作用和设计目标学习控制器设计的基本方法和步骤7.2 比例积分微分控制器设计掌握PID控制器的设计原理和方法应用Ziegler-Nichols方法进行PID参数的整定第八章：控制系统的仿真与实验8.1 控制系统仿真的基本概念理解控制系统仿真的意义和作用学习仿真软件的使用和仿真方法8.2 控制系统的实验与验证掌握实验设备的使用和实验步骤分析实验结果并与理论分析进行对比第九章：现代控制理论简介9.1 现代控制理论的基本概念了解现代控制理论的发展和应用领域学习线性系统的状态空间表示和特性9.2 现代控制方法的应用掌握现代控制方法如鲁棒控制和自适应控制的应用了解这些方法在实际机械工程中的应用案例第十章：机械工程控制系统的综合应用10.1 机械工程控制系统的案例分析分析机械工程中控制系统的实际应用案例理解控制系统在提高机械性能和效率中的作用10.2 控制系统在机械工程中的挑战和发展趋势探讨控制系统在机械工程中面临的挑战和问题了解控制系统在机械工程中的未来发展趋势重点和难点解析：一、控制系统的基本概念：重点关注系统数学模型和分类的讲解，以及物理可实现系统的条件和稳定性。
机械工程控制基础教案
(1)图形所确定的简单、实用的分析方法，是以工程的近似性为代价 的，但对多数工程应用还是适应的。
(2)只适用于线性定常系统，主要是单变量，对时变，线性规划不能 直接应用，对多变量应用也十分复杂。
§4.2 频率特性的图示方法之一 极坐标图
频率分析法的基础是画出线性系统频率特性的图形。
表现方式有多种： 实频特性与虚频特性
频率特性：G
j
2
n2 n2
j2n
n2 2 n2 j2n n2 2 2 4 2n22
令
n
1
1 2 j2
n2
n4 2
n22 2 4 2n22
j
2n3 n2 2 2 4 2n22
1 2
2
1 2 2 4 22 j 1 2 2 4 22
G j
n2
1
n2 2 2 4 2n22
1 2 2 4 22
G
j
arctan
2n n2 2
arctan
2 1 2
0 n
0 1
1
1
2
0
-90
0
-180
Im
[G(jw)]
w=∞ (1,jo)
0 w w=0 Re
wwnnξ1ξ2
wr
wn
ξ3 ξ1>ξ2>ξ3
|G(jw)| 1
1 2T 2
2.由传函中的 S 变换为 j S j 来求取。
上例： G j
K jT
1
1
K 2T
2
1
jT
Re
1
K 2T
2
,
Im
1
KT 2T
2
1机械工程控制基础(第五版)__第一章绪论概论
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）
机械工程控制基础教案
机械工程控制基础教案教案主题：机械工程控制基础授课对象：机械工程专业大一本科生教学目标：1.了解机械工程控制的基本概念和原理；2.掌握机械工程中常用的控制设备和技术；3.能够应用所学知识解决机械工程中的控制问题。
教学重点：1.机械工程控制的基本概念和原理；2.机械工程中常用的控制设备和技术。
教学难点：1.机械工程中的控制问题的实际应用；2.控制设备和技术的选择和配置。
教学准备：1.讲台及黑板、白板；2.计算机及投影仪；3.课本及其他参考教材。
教学过程：一、引入（5分钟）1.介绍机械工程控制的基本概念和作用；2.通过图示展示机械工程中的控制问题。
二、机械工程控制的基本原理（15分钟）1.介绍机械工程中常用的控制原理，如反馈控制、前馈控制等；2.讲解控制系统的基本组成部分，包括传感器、执行器、控制器等。
三、机械工程中常用的控制设备（20分钟）1.介绍常见的机械工程控制设备，如PLC、伺服驱动器等；2.讲解每种控制设备的特点和应用场景。
四、机械工程中常用的控制技术（20分钟）1.介绍常见的机械工程控制技术，如PID控制、模糊控制等；2.讲解每种控制技术的原理和适用范围。
五、机械工程控制的实际应用（15分钟）1.分析机械工程中的实际控制问题，并提供相应的解决方案；2.通过实例演示控制设备和技术在机械工程中的应用。
六、小结与讨论（10分钟）1.总结本节课的内容；2.对学生提出的问题进行解答，并与学生进行相关讨论。
七、作业布置（5分钟）1.布置与机械工程控制相关的小作业，要求学生用所学知识解决实际问题；2.提供课外阅读材料，以拓宽学生对机械工程控制的认识。
教学反思：本节课通过理论讲解和实例演示相结合的方式，使学生能够全面了解机械工程中的控制问题及其解决办法。
在教学过程中，需要加强与学生的互动，鼓励学生主动提问和参与讨论，以提高他们的学习积极性和理解能力。
并且，教师需要提前准备好相关的教学资料和实例，以确保教学的顺利进行。
机械工程控制基础教案
机械工程控制基础教案第一篇：机械工程控制基础教案第一章绪论[教学内容]1．控制理论学科的发展概况2．控制理论的研究对象3．控制系统的工作原理及基本要求4．学习目的和学习方法[教学安排]安排的教学时数：4学时[知识点及基本要求]了解机械控制工程理论的由来和发展，了解其在机械制造领域中的作用。
熟悉有关“反馈与反馈控制”的基本概念。
学习分析具体控制系统的组成环节，知道系统的被控对象、被控量、扰动量、控制量等，会画工作原理方框图。
[重点和难点]反馈与反馈控制；控制系统的概念；[教学法设计]应用多媒体课件，开展案例教学。
第二章控制系统的数学模型[教学内容]1．控制系统动态微分方程的建立以及非线性方程的线性化；2．传递函数的概念及传递函数方块图的简化方法；3．典型环节的传递函数；[教学安排]本章安排的教学时数：6学时2.1.1 线性系统与非线性系统；2.1.2 线性系统微分方程的列写；2.1.3系统非线性微分方程的线性化。
安排2学时。
2.2.1 传递函数的定义；2.2.2传递函数的常见形式；2.3.1控制系统的基本联接方式；2.3.2扰动作用下的闭环控制系统。
安排2学时2.3.3 传递函数方块图的绘制；2.3.4传递函数方块图的变换；2.3.5传递函数方块图的简化。
安排2学时。
2.4 典型环节的传递函数。
安排2学时。
[知识点及其基本要求]2.1 控制系统的微分方程线性系统与非线性系统，以质量-弹簧系统等为例引出线性系统与非线性系统的概念，让学生对概念有明确的理解；线性系统微分方程的列写，是本次课的重点，通过力学、电学等方面的实例让学生掌握动态系统建模的方法；系统非线性微分方程的线性化，让学生理解非线性动态微分方程线性化的处理方法。
2.2 传递函数传递函数的定义，是本次课的重点讲解内容，通过实例让学生理解为什么要引入传递函数表述动态系统；传递函数的常见形式，让学生了解它的多种表达方式；控制系统的基本联接方式，主要掌握串联、并联和反馈控制等基本联接方式；扰动作用下的闭环控制系统。
机械工程控制基础教案 第五版
机械工程控制基础
外反馈控制系统举例
第一章绪论
附加的反馈控制装置
机械工程控制基础 2.广义系统 广义系统—— 广义系统
比如： 比如： 、 、 、
第一章绪论 。
机械工程中的广义系统： 机械工程中的广义系统： 以实现一定的机械运动、承受一定的机械载荷为目的， 以实现一定的机械运动、承受一定的机械载荷为目的， 由机械元件组成的系统，称为机械系统 机械系统。 由机械元件组成的系统，称为机械系统。 如：
机械工程控制基础
第一章绪论
机械工程控制基础
第一章绪论
（a） ）
（b） ）
同一系统，不同的输入 同一系统，不同的输入 系统
机械工程控制基础
（a）解： ）
第一章绪论
& f (t ) − ky (t ) − cy (t ) = m&&(t ) y
（a） ）
& 整理得： y 整理得： m&&(t ) + cy (t ) + ky (t ) = f (t )
全闭环反馈
机械工程控制基础
正反馈： 正反馈 加大偏差 加大偏差 如：自激振荡器、机器疲劳破坏 自激振荡器、
第一章绪论
检测偏差， 纠正偏差。 检测偏差，并纠正偏差。 偏差 如： 机床伺服系统
机械工程控制基础 负反馈举例
机床伺服控制系统
第一章绪论
负反馈控制原理图
负反馈控制方框图
机械工程控制基础教案
机械工程控制基础教案第一章：机械工程控制概述1.1 课程介绍了解机械工程控制的基本概念、原理和应用掌握机械工程控制的基本环节和数学模型1.2 机械工程控制的基本概念控制、反馈和控制系统的定义开环控制和闭环控制的区别1.3 机械工程控制的基本环节传递函数、频率响应和状态空间表示系统的稳定性、线性、时不变性等特性1.4 机械工程控制的应用实例机械臂的控制、控制系统发动机控制、车辆控制等第二章：控制系统的数学模型2.1 数学模型的建立微分方程、差分方程和传递函数系统的输入、输出和状态变量2.2 线性系统的时域分析稳态误差、稳态响应和瞬态响应系统的稳定性和动态性能指标2.3 线性系统的频域分析频率响应、波特图和稳定性裕度系统的频率特性和平衡点2.4 非线性系统的分析非线性微分方程和差分方程非线性系统的相平面和李雅普诺夫理论第三章：控制系统的分析和设计方法3.1 系统的时域分析法根轨迹、频率响应和状态空间法系统的稳定性和动态性能分析3.2 系统的频域分析法波特图、频率特性和稳定性裕度系统的频域设计和优化3.3 系统的优化方法目标函数和约束条件最大误差最小化和动态性能最优化3.4 控制器的设计算法PID控制器、模糊控制器和自适应控制器数字控制器和模拟控制器的比较和选择第四章：机械工程控制的应用案例4.1 控制系统的运动学模型和动力学模型的路径跟踪和姿态控制4.2 车辆控制系统车辆的动力学模型和控制目标车辆的稳定性控制和燃油经济性控制4.3 发动机控制系统发动机的工作原理和控制需求发动机的排放控制和燃油控制4.4 生产线控制系统生产线的流程和控制目标生产线的调度和优化控制第五章：机械工程控制实验与实践5.1 控制系统实验设备控制实验台和实验设备的选择实验设备的连接和操作方法5.2 控制系统实验原理实验目的和实验步骤实验数据的采集和处理方法5.3 PID控制器的设计与实现PID控制器的参数整定方法PID控制器的仿真和实验验证5.4 控制系统的设计与实现控制系统的需求分析和系统设计控制系统的仿真和实验验证第六章：线性系统的状态空间分析6.1 状态空间表示法系统的状态空间描述和数学模型状态变量和控制变量的定义6.2 状态空间方程的求解系统的零输入和零状态响应系统的状态转移矩阵和时间响应6.3 状态空间分析的应用系统的稳定性分析系统的能观性和能控性分析6.4 状态空间控制器设计状态反馈控制器和观测器设计输出反馈控制器和最优控制第七章：非线性控制理论基础7.1 非线性系统概述非线性系统的特点和挑战非线性控制理论的作用和意义7.2 非线性系统的描述方法非线性微分方程和差分方程相平面图和李雅普诺夫方法7.3 非线性控制设计方法反馈线性化和滑模控制自适应控制和鲁棒控制7.4 非线性控制系统应用案例倒立摆控制和四旋翼控制手臂和非线性路径跟踪第八章：机械系统的动力学建模8.1 机械系统动力学的基本概念牛顿力学和拉格朗日方程刚体动力学和多体系统动力学8.2 机械系统的建模方法建立动力学模型的步骤和注意事项系统参数的测量和估计8.3 机械系统的稳态分析系统的平衡状态和受力分析系统的运动轨迹和速度分析8.4 机械系统的动态响应分析系统的自由响应和强迫响应系统的时域和频域分析第九章：控制系统的设计工具与软件9.1 控制系统设计工具概述模拟电子电路和数字电子电路设计工具控制系统设计和仿真软件的选择9.2 MATLAB控制系统工具箱MATLAB控制系统的功能和特点控制系统的建模、仿真和分析9.3 控制系统设计软件的应用控制系统的参数调整和优化控制系统的实时监控和调试9.4 控制系统设计案例分析典型控制系统的分析和设计控制系统设计过程中的注意事项第十章：机械工程控制实验与实践10.1 控制系统实验流程与要求实验目的和实验内容的确定10.2 控制系统实验案例分析实验数据的处理和分析方法实验结果的评估和总结10.3 控制系统设计实践控制系统设计方案的制定和实施控制系统设计的改进和优化10.4 控制系统实验与实践的总结实验与实践过程中遇到的问题和解决方法控制系统实验与实践的经验教训第十一章：现代控制理论简介11.1 现代控制理论概述现代控制理论的概念和发展历程线性时变系统和非线性系统的控制方法11.2 李雅普诺夫理论李雅普诺夫第一和第二定理稳定性分析和李雅普诺夫函数的选取11.3 哈密顿原理和最优控制哈密顿原理和拉格朗日方程最优控制问题的提法和求解方法11.4 状态反馈和观测器设计状态反馈的定义和作用观测器的类型和设计方法第十二章：控制12.1 控制概述的运动学和动力学控制的目标和挑战12.2 路径跟踪控制路径跟踪的数学模型PID控制器和模糊控制器的应用12.3 姿态控制姿态控制的概念和重要性姿态控制算法和实现方法12.4 视觉伺服控制视觉伺服系统的原理和结构视觉伺服控制算法的实现和优化第十三章：自适应控制13.1 自适应控制概述自适应控制的概念和特点自适应控制的应用领域13.2 自适应控制算法自适应控制器的设计方法自适应控制算法的仿真和实验13.3 自适应控制的应用工业过程控制和控制汽车控制和飞行器控制13.4 自适应控制的挑战和发展趋势自适应控制面临的挑战自适应控制的未来发展趋势第十四章：鲁棒控制14.1 鲁棒控制概述鲁棒控制的概念和重要性鲁棒控制的数学基础14.2 鲁棒控制算法鲁棒控制算法的设计方法鲁棒控制算法的仿真和实验14.3 鲁棒控制的应用工业控制系统和控制汽车控制和飞行器控制14.4 鲁棒控制的挑战和发展趋势鲁棒控制面临的挑战鲁棒控制的未来发展趋势第十五章：控制系统教学案例分析15.1 控制系统教学案例的选择选择具有代表性的教学案例教学案例的难度和复杂性15.2 控制系统教学案例的分析和讨论分析案例中的控制问题和解决方案讨论控制系统的设计和实现方法15.3 控制系统教学案例的实践和实验实践和实验的安排和指导实践和实验的结果和总结15.4 控制系统教学案例的反馈和改进学生对教学案例的反馈和评价教学案例的改进和优化方法重点和难点解析本文主要介绍了机械工程控制基础教案，内容包括机械工程控制的基本概念、原理和应用，控制系统的数学模型，分析和设计方法，以及机械工程控制的应用案例和实验实践等。
《机械工程控制基础》概论教案
《机械工程控制基础》概论教案学时分配总学时：32学时授课学时：28学时实验：4学时。
基础课程先修课：大学物理、理论力学、工程数学、电工学、高等数学、机械原理。
课程性质《机械工程控制基础》是高等工业院校机械类专业普遍开设的一门重要的技术基础课，在整个教学计划中，以主干课程的角色，起着承上启下的作用，具有十分重要的地位。
本课程是一门专业基础理论课程,详述了研究对象的建模方法、系统响应分析方法，系统介绍了单输入单输出线性定常系统的时域性能分析、频域性能分析、系统的稳定性分析方法，介绍系统性能校正方法，为《机电一体化系统设计》、《机电传动控制》、《计算机控制技术》等机械电子工程专业的后续课程打下基础。
课程的主要任务通过本课程的学习，使学生掌握经典控制理论的基本概念和基础知识, 掌握机械工程中的研究对象的建模方法；掌握一阶、二阶系统的时域性能分析和频域性能分析方法；能熟练地根据Nyquist图、Bode图判断系统的稳定性；掌握系统性能校正方法；使学生能分析系统的性能,能改进或设计简单的控制系统。
第一次课第1章绪论第1章绪论基本内容介绍控制论的研究对象与任务，控制系统的分类及控制论的发展史。
使学生能以控制、系统的观点而不是静止、局部的观点去看待一个机械工程系统，培养学生从整体的而不是分散的角度,从整个系统中信息传递,转换和反馈等角度来分析系统的“动态行为”。
重点难点自我测验1控制工程论的研究对象和任务? 2什么是反馈?3对控制系统的基本要求使什么?作业1.1机械控制基础的研究对象、课程的基本任务、控制系统的基本要求一、机械控制基础的研究对象：系统、输入、输出1、自动控制系统基本组成控制器能够对控对象起控制作用的设备总称。
控制对象被控制的机器设备或生产过程。
系统的输入作用于系统的激发信号，其中包括参考输入（激励信号）和扰动输入。
要求：1.保持系统的输出只参考输入指定的数值2.保持系统的输出尽量不受扰动的影响。
《机械工程控制基础》第五版配套课件0-绪论(第一讲)
现代化教学手段
03
利用多媒体教学、网络教学等现代化教学手段，提高教学效果
和学生的学习兴趣。
02 机械工程控制基本概念
控制系统组成及分类
组成
控制系统由被控对象和控制装置组成，其中被控对象是机械 工程中需要控制的设备或系统，控制装置则包括传感器、控 制器和执行器等。
分类
根据控制方式不同，控制系统可分为开环控制系统和闭环控 制系统；根据系统结构不同，可分为集中控制系统和分散控 制系统；根据系统特性不同，可分为线性控制系统和非线性 控制系统等。
《机械工程控制基础》第五版配套 课件0-绪论(第一讲)
目录
• 课程简介与背景 • 机械工程控制基本概念 • 绪论中关键知识点解析 • 实验环节与实践能力培养 • 课程考核方式与评价标准 • 学习建议与资源推荐
01 课程简介与背景
机械工程控制基础概述
机械工程控制基础的定义
课程的重要性
机械工程控制基础是研究机械工程系 统中控制原理和方法的一门学科，是 机械工程专业的核心课程之一。
养成良好作息习惯
保证充足的睡眠时间，合理安排作息时间，提高学习效率。
培养自律能力
保持自律是学好本课程的关键之一。要克服拖延症，抵制 诱惑，专注于学习。
优质在线资源、平台推荐
慕课网
提供大量优质的在线课程，包括机械工程控制基础的相关课程。
Bilibili
拥有众多知名高校和教师的公开课资源，可以搜索到本课程的相关 视频。
1 2
控制系统稳定性分析
针对控制系统稳定性问题，介绍劳斯判据、奈奎 斯特判据等稳定性分析方法，并给出相应解决方 案。
系统性能优化
针对系统性能优化问题，介绍根轨迹法、频率响 应法等性能优化方法，并给出相应解决方案。
机械工程控制基础教案
机械工程控制基础教案第一章：绪论1.1 课程介绍1.2 控制理论的基本概念1.3 控制系统的基本类型1.4 控制系统的性能指标第二章：线性系统的时域分析法2.1 系统的数学模型2.2 系统的时域响应2.3 系统的稳定性分析2.4 系统的稳态误差分析2.5 系统的动态性能分析第三章：线性系统的频域分析法3.1 频率响应的基本概念3.2 频率响应的性质3.3 系统的频率响应分析3.4 系统的稳定性分析3.5 系统的稳态误差分析第四章：线性系统的校正方法4.1 系统的校正概述4.2 串联校正设计方法4.3 并联校正设计方法4.4 反馈校正设计方法4.5 系统的动态性能改善第五章：非线性控制系统分析5.1 非线性控制系统的基本概念5.2 非线性系统的数学模型5.3 非线性系统的稳定性分析5.4 非线性系统的稳态误差分析5.5 非线性系统的动态性能分析第六章：机电控制系统的设计与实现6.1 机电控制系统的基本组成6.2 控制系统的设计步骤6.3 控制器的设计方法6.4 控制系统的仿真与实验6.5 控制系统的设计案例分析第七章：PLC控制系统设计7.1 PLC控制系统的基本原理7.2 PLC的硬件组成与功能7.3 PLC控制程序的设计方法7.4 PLC控制系统的设计实例7.5 PLC控制系统的调试与维护第八章：控制系统8.1 控制系统的基本概念8.2 的运动学与动力学8.3 控制系统的组成与原理8.4 控制算法与应用8.5 控制系统的案例分析第九章：现代控制理论简介9.1 现代控制理论的发展概况9.2 状态空间分析法9.3 系统的能控性与能观性9.4 系统镇定与最优控制9.5 现代控制理论在工程中的应用第十章：控制系统在机械工程中的应用10.1 控制系统在机械工程中的重要性10.2 控制系统在自动化设备中的应用10.3 控制系统在中的应用10.4 控制系统在数控机床中的应用10.5 控制系统在其他机械工程领域的应用重点和难点解析一、系统的数学模型难点解析：对复杂机械系统的动态方程建立及求解，状态变量的选取原则，以及如何将实际系统抽象为数学模型。
《机械工程控制基础-理论》课程教学大纲
《机械工程控制基础》课程教学大纲课程中文名称：机械工程控制基础课程英文名称：The Controlling Foundation of Mechanical Engineering课程编号：ZJ16602课程类型：专业基础课程学时：总学时54、理论课学时44、实验课学时10学分：3适用对象：机械电子工程，机电技术教育先修课程：机械原理，机械制造技术，传感器与测量技术，高等数学，电工电子课程简介：《机械工程控制基础》是机械电子工程专业的一门专业基础课程，具有很强的理论性和较强的实践性，不仅是一门重要的学科，更是一门卓越的方法论，要善于和哲学结合起来分析问题。
主要向学生介绍机械工程控制的基础知识。
既要了解一般规律，又要充分注意结合实际，联系专业；要善于从个性总结共性，要善于从共性了解个性，拓展提出问题解决问题的思路；通过本课程的学习，可以培养学生严谨的科学学风，提高学生分析问题、解决问题的能力。
一、教学目标及任务机械工程控制理论是研究控制论在机械工程中应用的科学，即研究在这一工程领域中广义系统的动力学问题，包括系统本身的动态关系。
通过本课程的学习，要求学生：（1）了解控制系统数学模型的建立及相关工程数学基础知识。
（2）掌握控制系统的时域和频域特性分析方法的基本概念。
（3）理解判别线性系统稳定性的基本概念，掌握线性系统稳定性的判据。
（4）了解系统的综合方法。
二课程性质、目的与任务作为专业基础课程，一方面为前期的理论课程提供工程应用，另一方面，为后续的控制方向打好基础，从工程应用出发，了解本学科的现状和发展动态，掌握机械工程控制的基本理论和方法。
其目的在于使考生能以动态的观点而不是静态的观点去看待一个机械工程系统。
地位和任务：其从信息的传递、转换和反馈角度来分析系统的动态行为；为采用控制的观点和思想方法解决生产过程中存在的问题以及为了使系统按预定的规律运动，达到预定的技术指标，实现最佳控制打下基础；也为后续课程以及从事机电一体化系统设计打下理论基础。
机械工程控制基础教案
机械工程控制基础教案第一章：绪论教学目标：1. 了解机械工程控制的基本概念和意义。
2. 掌握机械工程控制的基本要求和分类。
3. 理解机械工程控制系统的组成和功能。
教学内容：1. 机械工程控制的概念和意义。
2. 机械工程控制的基本要求和分类。
3. 机械工程控制系统的组成和功能。
教学方法：1. 讲授法：讲解机械工程控制的基本概念和意义，阐述机械工程控制的基本要求和分类。
2. 案例分析法：分析实际案例，让学生更好地理解机械工程控制系统的组成和功能。
教学准备：1. 教案、PPT课件。
2. 相关案例资料。
教学过程：1. 引入新课：简要介绍机械工程控制的基本概念和意义。
2. 讲解机械工程控制的基本要求和分类。
3. 分析机械工程控制系统的组成和功能。
4. 案例分析：选取典型案例，让学生更好地理解机械工程控制系统的组成和功能。
5. 课堂小结：总结本节课的重点内容。
6. 布置作业：布置相关作业，巩固所学知识。
教学反思：第二章：机械工程控制系统的数学模型教学目标：1. 掌握机械工程控制系统的数学模型建立方法。
2. 理解拉氏变换和Z变换在机械工程控制系统中的应用。
3. 掌握机械工程控制系统的传递函数和状态空间表达式。
教学内容：1. 机械工程控制系统的数学模型建立方法。
2. 拉氏变换和Z变换在机械工程控制系统中的应用。
3. 机械工程控制系统的传递函数和状态空间表达式。
教学方法：1. 讲授法：讲解机械工程控制系统的数学模型建立方法，阐述拉氏变换和Z变换在机械工程控制系统中的应用。
2. 练习法：让学生通过练习，掌握机械工程控制系统的传递函数和状态空间表达式。
教学准备：1. 教案、PPT课件。
2. 相关练习资料。
教学过程：1. 引入新课：简要介绍机械工程控制系统的数学模型建立方法。
2. 讲解机械工程控制系统的数学模型建立方法。
3. 讲解拉氏变换和Z变换在机械工程控制系统中的应用。
4. 练习：让学生通过练习，掌握机械工程控制系统的传递函数和状态空间表达式。
机械工程控制基础教案
机械工程控制基础教案一、教学目标1. 了解机械工程控制的基本概念、原理和应用。
2. 掌握线性系统的描述方法、特性分析和控制器设计。
3. 熟悉常用的机械工程控制技术和算法。
4. 培养学生的动手实践能力和团队协作精神。
二、教学内容1. 机械工程控制概述控制系统的定义、分类和特点控制系统的基本组成和符号表示2. 线性系统的数学描述微分方程和差分方程拉普拉斯变换和Z变换传递函数和状态空间表示3. 线性系统的特性分析稳定性、线性、时不变性系统的时域、频域分析系统的稳态误差和暂态响应4. 线性系统的控制器设计比例-积分-微分(PID)控制状态反馈控制和观测器设计鲁棒控制和最优控制5. 机械工程控制应用案例控制器设计数控机床控制系统电机控制系统三、教学方法1. 讲授：讲解基本概念、原理和算法。
2. 案例分析：分析实际机械工程控制应用案例。
3. 实验操作：进行控制系统仿真和实际控制器调试。
4. 小组讨论：分组讨论问题和解决方案。
四、教学资源1. 教材：机械工程控制基础教材。
2. 软件：MATLAB/Simulink控制系统仿真软件。
3. 实验设备：控制系统实验平台。
五、教学评估1. 平时成绩：课堂表现、作业和实验报告。
2. 考试成绩：期末考试和实验考核。
六、线性系统的稳定性分析1. 稳定性的定义和判定准则系统稳定的数学定义奈奎斯特准则和波特图系统的相位裕度和增益裕度2. 稳定性分析方法根轨迹法频率响应法脉冲响应法3. 不稳定系统的改进增加反馈环节调整系统参数使用稳定控制器七、线性系统的控制策略1. 比例-积分-微分(PID)控制PID控制器的设计原理PID参数的整定方法PID控制器的应用案例2. 状态反馈控制状态空间表示状态观测器的设计状态反馈控制的应用3. 鲁棒控制鲁棒控制的定义和目标鲁棒控制算法的设计鲁棒控制在机械工程中的应用八、机械工程控制实例分析1. 控制系统的运动学模型的动力学模型控制系统的实现2. 数控机床控制系统数控机床的控制原理数控机床的控制算法数控机床控制系统的优化3. 电机控制系统电机的动态模型电机的控制策略电机控制系统的性能评估九、控制系统的设计与仿真1. 控制系统设计流程明确控制目标选择合适的控制策略设计控制器和观测器系统仿真和实验验证2. MATLAB/Simulink仿真MATLAB/Simulink的基本操作控制系统仿真的原理仿真结果的分析和评估3. 实验操作控制系统实验平台的使用控制器参数的调整和优化实验数据的采集和处理十、总结与展望1. 机械工程控制的重要性控制在机械工程中的应用领域控制技术的发展趋势2. 课程学习收获基本概念和原理的理解控制策略和算法的学习动手实践和问题解决能力的培养3. 未来研究方向智能控制和机器学习自主系统和群控技术绿色控制和可持续发展重点和难点解析一、线性系统的数学描述二、线性系统的特性分析三、线性系统的控制器设计四、机械工程控制应用案例五、线性系统的稳定性分析六、线性系统的控制策略七、机械工程控制实例分析八、控制系统的设计与仿真九、总结与展望全文总结和概括：本教案围绕机械工程控制的基础知识和应用展开，重点解析了线性系统的数学描述、特性分析、控制器设计，以及机械工程控制的应用案例。
机械控制工程教案
机械控制工程基础教案学科：机械控制工程基础课题控制系统的传递函数班级：机制0811人数：35授课时数：1课时课型：新授课周次：第6周授课时间：2011年四月十二日星期二第二节教学目的【知识目标】掌握控制系统的数学模型，传递函数的构造方法。
【能力目标】1.通过观察，培养学生的洞察力，以及如何根据实际数学模型建立传递函数。
2.通过本节的教学，培养学生分析问题解决问题的能力。
【德育目标】培养学生严肃认真，实事求是的求学态度和探索精神。
教学重点开环传递函数，闭环传递函数和误差传递函数的基本概念。
教学难点系统开环传递函数，闭环传递函数和误差传递函数的求解。
教具对媒体课件，实体数学模型，相应的视频教后小节1.利用相关实体数学模型，不仅增强了教学的直观性，而且能够使同学们更容易的理解这个知识点。
2.利用相应的视频教学，不仅能够调动同学们学习的积极性，而且能够加深同学们对知识点的理解。
3.遵循学生的认识规律，摒弃“灌输式”的空洞枯燥的说教，让学生主动积极的参与教堂活动，特别是一些学习基础较差的同学也表现出了浓厚的学习兴趣，并且在这些学习活动中提高思维能力，培养创新意识。
4.通过学生们对课堂提问的反应现象，表明教学效果良好，同学们加深了对所学知识的理解和记忆，灵活运用所学知识解决实际问题的能力显著提高。
但个别同学对传递函数的构造方法仍有待提高，但通过对实体数学模型的观察有了很大的提高，以后更该注重理论联系实际的教学方法。
授课教师：王朝霞2011年四月十二日审签XXX 2011年X月X日题目：§2-2控制系统的传递函数附页1【教材分析】：控制系统的传递函数是，21世纪精品课程教材《机械控制工程基础》第二章第二节的内容，是本章的重点，也是本章的难点。
控制系统的传递函数编排在自动控制系统的工作原理，控制方式，以及分类之后，这符合知识逻辑结构的系统性，反映了个知识点之间是相互联系的，符合学生由浅入深的认知能力。
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《机械工程控制基础》概论教案学时分配总学时：32学时授课学时：28学时实验：4学时。
基础课程先修课：大学物理、理论力学、工程数学、电工学、高等数学、机械原理。
课程性质《机械工程控制基础》是高等工业院校机械类专业普遍开设的一门重要的技术基础课，在整个教学计划中，以主干课程的角色，起着承上启下的作用，具有十分重要的地位。
本课程是一门专业基础理论课程,详述了研究对象的建模方法、系统响应分析方法，系统介绍了单输入单输出线性定常系统的时域性能分析、频域性能分析、系统的稳定性分析方法，介绍系统性能校正方法，为《机电一体化系统设计》、《机电传动控制》、《计算机控制技术》等机械电子工程专业的后续课程打下基础。
课程的主要任务通过本课程的学习，使学生掌握经典控制理论的基本概念和基础知识, 掌握机械工程中的研究对象的建模方法；掌握一阶、二阶系统的时域性能分析和频域性能分析方法；能熟练地根据Nyquist图、Bode图判断系统的稳定性；掌握系统性能校正方法；使学生能分析系统的性能,能改进或设计简单的控制系统。
第一次课第1章绪论1.1机械控制基础的研究对象、课程的基本任务、控制系统的基本要求一、机械控制基础的研究对象：系统、输入、输出2、典型闭环控制系统的框图的构成输入信号给定值偏差控制器执行机构被控对象-测量变送器输出量给定环节：给出与系统输出量希望值相对应的系统输入量。
测量环节：测量系统输出量的实际值，并把输出量的量纲转化成与输入量相同。
比较环节：比较系统的输入量和主反馈信号，并给出两者之间的偏差。
放大环节：对微弱的偏差信号进行放大和变换，使之具有足够的幅值和功率，以适应执行元件动作的要求。
执行环节：根据放大后的偏差信号产生控制、动作，操作系统的输出量，使之按照输入量的变化规律而变化。
二、课程的基本任务研究系统、输入、输出之间的动态关系三、控制系统的基本要求：稳、快、准1.2 控制理论的研究内容、发展、应用、学习方法。
控制理论研究五方面的内容系统分析问题当系统已定、输入(或激励)已知时,求出系统的输出（或响应）,并通过输出来研究系统本身的有关问题。
最优控制问题当系统已定时,确定输入,且所确定的输入应使得输出尽可能符合给定的最佳要求。
最优设计问题当输入已知时,确定系统,且所确定的系统应使得输出尽可能符合给定的最佳要求。
滤波与预测问题当输出已知时,确定系统,以识别输入或输人中的有关信息。
系统识别或系统辨识问题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。
二、机电一体化含义机电一体化：在机械领域中引入微电子技术、通过计算机硬件、软件加以控制。
机械学动力学、运动学、力学控制技术经典控制、现代控制电子学接口技术、软件技术、操作系统功率电子学大功率晶体管器件机电一体化发展历程：1、机械硬件2、机械+电子硬件3、机械+电子硬件+软件如：CN、CIMS、无人化工厂三、经典控制与现代控制四、时间安排共32学时（28学时课堂讲授+4学时实验)五、参考书1、王积伟.控制工程基础.北京：机械工业出版社.2002.2、董景新.控制工程基础. 北京：清华大学出版社.2002.3、杨叔子,杨克冲.机械工程控制基础. 武汉：华中科技大学出版社，2005（第五版）。
第二次课2.1 复数和复变函数一、复数和复变函数1 复数2、复变函数3、复数的运算规则4、复变函数的零点和极点二、拉氏变换1、拉氏变换的定义对于函数x(t)，如果满足下列条件：（1）当t < 0时，x(t)=0；（2）当t > 0时，x(t)在每个有限区间上分段连续；(2)存在，其中s=σ+j ω为复变量2、拉氏反变换三、典型函数的拉氏变换重要的拉氏变换举例四、拉氏变换的性质1、线性性质2、微分性质3、积分性质4、延时定理5、终值定理6、初值定理五、傅立叶变换：⎰⎰∞+∞--+∞∞--==dwewFtfdtetfwFjwtjwt)(21)()()(π()[]()[]wFftft fFwF1)()(-==记作：记作：无线电技术中，以f（t）表示讯号函数，而F(w)称为f（t）的频谱函数。
傅氏变换氏拉氏变换的特例，将拉氏变换中的s换成傅氏变换氏中jw。
第3章系统的数学模型3.1 系统的时域数学模型1 系统微分方程2 非线性系统微分方程线性化处理3.2系统的复域数学模型*一、传递函数的定义概念二、传递函数的零点、极点、增益的概念第三次课三、举例说明建立机、电、液系统的传递函数四、典型环节的传递函数1、比例环节2、微分环节3、积分环节4、一阶惯性环节5、一阶微分环节6、二阶振荡环节7、二阶微分环节8．延时环节五、典型环节传递函数的几点说明3.3 系统传递函数框图及简化一、系统传递函数框图的建立二、举例说明建立机电液系统的传递函数框图1、传递函数简化原则2、传递函数等效简化（1）串联环节的等效简化（2）并联环节的等效简化（3）反馈环节的等效简化说明：（4）分支点的移动规则（5）相加点的移动规则（6）相邻分支点的移动规则（75）相邻相加点的移动规则3、一般系统传递函数框图的简化方法3.4闭环系统传递函数框图及其简化、相似性原理、系统状态空间模型一、闭环系统传递函数简化实例二、相似性原理机械系统：力、质量、粘性阻尼系数、弹簧刚度、位移、速度电网络系统：电压、电感、电阻、电容倒数、电量、电流三、简介系统状态空间模型四、本章小结五、习题课第四次课第4章系统的时域分析第4章系统的时域分析基本内容详细讲解了系统时间响应分析方法，主要是一阶、二阶系统单位阶跃响应、单位脉冲响应。
重点难点重点掌握一阶、二阶系统单位阶跃响应、单位脉冲响应，难点是δ函数在时间响应的应用。
自我测验1 什么是时间响应?2时间响应由哪两部分组成?各部分的定义是什么?3时间响应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?作业4.1 4.2 4.3 4.9 4.154.1 时间响应及其组成一、时域分析法：在时间域内研究控制系统性能的方法，它是通过拉氏变换直接求解系统的微分方程，得到系统的时间响应，然后根据响应表达式和响应曲线分析系统的动态性能和稳态性能。
1、举例说明图4-1弹簧质量系统的时间响应及其组成2、一般系统的时间响应及其组成3、几点讨论（1）（2）（3）4、系统特征根影响系统自由响应的收敛性和振荡特性5、典型输入信号4.2 一阶系统的响应一、一阶系统的单位脉冲响应二、一阶系统的单位阶跃响应三、一阶系统的单位速度响应4.3 二阶系统的响应一、二阶系统的特征根二、二阶系统的单位脉冲响应三、二阶系统的单位阶跃响应第五次课4.4 二阶系统的性能指标一、二阶系统的性能指标二阶欠阻尼系统：时间响应：定义性能指标：二、举例说明二阶系统性能指标的计算4.5 高阶系统的时间响应一、高阶系统的时间响应组成1、高阶系统的时间响应组成高阶系统的时间响应由一阶环节、二阶环节的时间响应组成2、分析高阶系统的时间响应组成（1）（2）3、主导极点4.6 系统误差分析及计算一、闭环系统稳定是控制系统的前提暂态性能：平稳、振荡幅度小——“稳”过渡过程的时间短——“快”稳态性能：系统的稳态误差小——“准”稳态误差是衡量控制系统控制准确度的一种度量，反映了控制系统的稳态性能，是控制系统的一项重要的稳态性能指标。
二、稳态误差、稳态偏差闭环系统：三、系统稳态偏差的计算系统的稳态偏差与系统的输入信号、系统的结构特征、系统的增益有关结论：系统的型越高，系统的稳态偏差越小系统的增益越大，系统的稳态偏差越小四、系统稳态偏差的计算实例结论：本章小结讲解习题第5章根轨迹法5.1 根轨迹发概述根轨迹的基本概念根轨迹与系统性能闭环零点、极点与开环零点、极点之间的关系5.2 根轨迹绘制的基本法则第六次课第6章系统的频率特性分析第6章系统的频率特性分析基本内容详细讲解了典型环节和复杂系统的频率特性的极坐标图（Nyquist图）和对数坐标图（Bode图）重点难点重点掌握典型环节Nyquist、Bode曲线的绘制，难点复杂系统Nyquist曲线、Bode 曲线的绘制。
自我测验1 什么是频率特性?2 什么是机械系统的动刚度和静刚度?作业6.9 6.12 6.156.1 频率特性概述一、频率响应与频率特性频率响应：指系统对正弦输入信号的稳态响应。
即系统在正弦输入下，输出量的稳态量与输入正弦信号的复数比。
在这种情况下，系统的输入信号是正弦信号，系统的内部信号以及系统的输出信号也都是稳态的正弦信号，这些信号频率相同，而幅值和相角却不同。
二、频率特性与传递函数6.2 频率特性的图示方法一、频率特性的极坐标图――Nyquist 图1、典型环节的Nyquist 图（1）比例环节（2）微分环节（3）积分环节（4）一阶惯性环节（5）一阶微分环节（6）二阶振荡环节（7）二阶微分环节（8）延时环节2、绘制Nyquist 图的一般步骤方法3、绘制Nyquist 图方法的总结系统的频率特性为：4、举例说明复杂系统的Nyquist 图的绘制第七次课频率特性的对数坐标图――Bode 图二、频率特性的对数坐标图――Bode 图1、典型环节的Bode 图（1）比例环节（2）微分环节（3）积分环节（4）一阶惯性环节（5）一阶微分环节（6）二阶振荡环节（7）二阶微分环节（8）延时环节2、绘制Bode图一般步骤方法3、绘制Bode图方法的总结系统的频率特性为：4、举例说明复杂系统的Bode图的绘制6.3频率特性的特征量简介频率特性的的特征量的定义6.4最小相位系统与非最小相位系统简介最小相位系统与非最小相位系统定义本章小结讲解习题第八次课第7章系统的稳定性第7章系统的稳定性基本内容系统稳定性的基本概念，判别线性系统稳定性的基本出发点，Routh稳定性判据、Nyquist稳定性判据和Bode稳定性判据的基本原理和使用方法，系统的相对稳定性,相位储备和幅值储备。
重点难点重点掌握Routh稳定判剧、Nyquist稳定判剧和系统的相对稳定性，难点是复杂系统稳定性的判定。
自我测验1系统稳定性的定义是什么?2一个系统稳定的充分和必要条件是什么?作业7.1 7.2 7.9 7.117.1系统稳定性的初步概念一、举例说明系统稳定性定义定义：结论：二、系统稳定的充要条件线性定常系统稳定的充要条件：7.2 Routh稳定判据简介Routh稳定判据7.3 Nyquist稳定判据一、简介Nyquist稳定判据的证明二、Nyquist稳定判据1、当p＝0时，即开环稳定，当ω由－∞到＋∞时，若[GH]平面上的开环频率特性G(jw)H(jw)不逆时针方向包围（-1,j0）点，则闭环系统稳定，否则，闭环不稳定。
2、当p≠0时，即开环不稳定，当ω由－∞到＋∞时，若[GH]平面上的开环频率特性G(jw)H(jw)逆时针方向包围（-1,j0）点p圈，则闭环系统稳定，否则，闭环不稳定。