1机械工程控制基础-1机械工程控制基础(绪

第一章 绪论
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；
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； 第四阶段：智能控制发展阶段。
第一章 绪论
经典控制理论
控制理论的发展初期，是以反馈理论为基础的自动调节原
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、雷达跟踪系统等基 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。 1868年，马克斯威尔（J.C.Maxwell）提出了低阶系统的稳定 性代数判据 。 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，即Routh和Hurwitz判据。 二战期间（1938-1945年）奈奎斯特（H.Nyquist）提出了频率 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，形成了以频率法和
32、64等 合弦音MCU芯片
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…….
第一章 绪论
楼宇电梯的控制
信
Programmable
号
可编程序
Logic
检 测
控制器
Controller
电机控制器
供
电机
电
系
(执行机构)
统
第一章 绪论
控制技术 应用举例 (5)
•目前渗透到更多领域：大系统、交通管理、图书管 理等。
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、已臻成 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 尔（J.C.Maxwell）提出低阶系统稳定性判 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：
电源
汽车电子 点火装置、燃油喷射控制、 发动机电子控制
发动机控制
汽 行驶装置
车速控制、间歇刮水、 除雾装置、车门紧锁….
车 报警与安全装置 电
子 旅居性
安全带、车灯未关报警、 速度报警、安全气囊….
空调控制、动力窗控制
仪表 娱乐通讯
里程表、数字式速度表、 出租车用仪表….
收音机、汽车电话、业余电台
第一章 绪论 21世纪 绿色 环保汽车EV
工 基础知识 程 控 制 分析方法 技 术
工程应用
基本概念 控制系统结构体系 控制系统数学模型 时域分析 频域分析 系统稳定性判据 系统性能指标 系统校正
第一章 绪论
课程成绩确定方法：
本课程将注重过程，采用过程评价体系。成绩主要由
平时成绩、作业成绩和考试成绩三部分组成。每项说明如下：
1.平时成绩：到课率、迟到早退情况、回答逃问课、题早情退况、未、交上作课业情
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
第一章 绪论
一、引言
1、控制系统简介
所谓自动控制指的是在没有人直接参与的
•自动控制成情为况下一，门利科用学控是制器从自19动45调发节展和起控制来机的器。 •开始多用于设工备或业生：产压过力程、的工温作度状、态流，量使、之保位持移不、湿度、 粘度自动控变做制或自。按动预控定制的。规律变化这样一种现象，叫 •后来进入军事领域：飞机自动驾驶、火炮自动跟踪、 导弹、卫星、宇宙飞船自动控制。
EV?
无废气排放 ( 零 排放)
高效率
安全、舒适、可靠
E第V一章 绪论
汽车照明、 电动转向、空调、 音响、雨刷、安全
报警、电动门窗 …….
机 控制 电
机械 控制 电 子
机电一体化
第一章 绪论
基于CAN总线的汽车内部控制示意图
第一章 绪论
应用 汽车GPS定位，GIS导航，GSM通信
单片机 控制器
前导课程：复变函数、电路理论、机械制造技术基础 后续课程：机电控制，机电控制系统设计
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，注意解 题方法和技巧。
习题 独立完成作业，按时交作业。
课外补充 复习：复变函数Laplace变换 自学：Matlab编程。
第一章 绪论
主要教学内容
第一章 绪论
一个典型的运动控制系统
第一章 绪论
船用火力发电综合控制系统
第一章 绪论
控制技术 家 用 电 器
应用举例 (2)
• 冰箱、洗衣机 • 家庭影院 • 微波炉 •. . . . . .
第一章 绪论
消费类产品 控制技术
应用举例 (3)
• U盘、 MP3 • 手机应用产品 •. . . . . .
第一章 绪论
机械工程控制基础
主讲人:钟金豹 zhongjinbao122@126.com 内蒙古科技大学机械工程学院
第一章 绪论
课程性质: 专业技术基础课(选修）
服务对象: 大学机电类专业
课程特点：wk.baidu.com
内容丰富， 技术更新快， 紧密联系实际，
应用非常广泛。
本课程是非电专业的机电技术专业基础课，应用广泛，学时少 、内容多，不能轻视。否则，对以后的工作、学习将会造成影响。
况等。
累计五次，不允许参加 考试
2.作业成绩：4-6次作业，当堂交作业。
3.随堂考试：闭卷，卷面考试成绩。
最终成绩的给定大约按如下公式得到：
平时成绩+作业成绩+考试成绩
三者比重大约分别为：20%、20%、60%
第一章 绪论
《工程控制基础》课程教材及参考书
教材：
《机械工程控制基础》（第五版），杨叔子、 杨克冲等编著，华中科技大学出版社，2005
希望和要求:
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
第一章 绪论
控制技术的应用
工 业 控 制 控制技术
应用举例 (1)
• 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
参考书：
1.韩致信等编． 《机械自动控制工程》 ．科学出版社 2.梅晓榕主编．《自动控制原理》．科学出版社 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》 ．西安交通大学出版社 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
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)
1990年日本海洋科技中心 研制的“海沟号”缆控式 无人潜水器（左）及其在大海中工作时的情况（右）
第一章 绪论
CR-01型6000米水下无缆机器人
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 机器人（上）和正在下水的情况（右）
第一章 绪论
瑞典博福斯公司研制的“双鹰”水下扫雷机器人