机械工程控制基础课程教学纲
课程性质位务
性质：机械工程控制基础机电体化专业科段计划规定必考门专业基础课目考生动态观点静态观点机械工程系统
位务：信息传递转换反馈角度分析系统动态行采控制观点思想方法解决生产程中存问题系统预定规律运动达预定技术指标实现佳控制基础续课程事机电体化系统设计理基础
二课程教学基求：
1深刻理解熟练掌握采集中参数法建立机电系统数学模型拉普拉斯变换工程中应传递函数方块图求简化演算等
2深刻理解闻熟练掌握典型系统（特阶系统）时域频域特性
3掌握判线性系统稳定性基概念常判基方法判系统稳定性
4解系统识基原理相应方法
5掌握线性系统性指标相应系统综合校正方法
三课程课程关系
学课程前考生应具定数学力学电工学基础时应具定机械工程基础知识便考生利掌握机械工程教学模型建立信相应运算
四教学实数分配表
适
专
业
章节
序号
章节名称
课堂
讲授
（练）
计
机电体化专业
绪
1
22
二
拉普拉斯变换数学方法
6
三
系统数学模型
6
四
系统瞬态响应误差分析
6
五
系统频率特性
6
六
系统稳定性
5
七
机械工程控制系统校正设计
4
合计
34
22
56
五纲容
第1章 绪
教学目：
通章学解机械控制工程基概念研究象务解系统信息传递反馈反馈控制概念控制系统分类章中介绍技术名词术语定义等章节会常需熟记
二 教学容：
1 机械工程控制基含义
2 机械工程系统中信息传递反馈信反馈控制概念
3 课程特点容简介
三教学重点：
1 机械工程控制基含义
2 信息传递反馈反馈控制概念
第2章 拉普拉斯变换数学方法
教学目：
通章学明确拉普拉斯（简称拉氏）变换分析研究线性动态系统力工具通拉氏变换时域微分方程变换复数域代数方程掌握拉氏变换定义定义求常函数拉氏变换会查拉氏变换表掌握拉氏变换重性质应掌握部分分式法求拉氏变换方法解拉氏变换求解线性微分方程方法
二教学容：
1 复数复变函数
2 拉氏变换拉氏反变换定义
3 典型时间函数拉氏变换
4 拉氏变换性质
5 拉氏反变换数学方法
6 拉氏变换解常微分方程
三教学重点：
拉氏变换定义拉氏变换定义求常函数拉氏变换拉氏变换性质应部分分式法求拉氏反变换方法拉氏变换法解常微分方程
第3章 系统数学模型
教学目：
通章学明确分析研究机械工程系统（特机电综合系统）动态特性者进行控制重步首先建立系统数学模型明确数学模型含义掌握采解析方法建立简单机电系统数学模型传递函数定义特点推导方法方块图简化法解信号流图梅逊公式应数学模型传递函数方块图信号流程图间关系
二教学容：
1概述
2系统微分方程建立
3传递函数
4方块图动态系统构成
5机电系统传递函数
6系统状态空间描述
三教学重点：
建立简单机电系统微分方程运综合基础知识系统正确取分离体分析受力注意力方列写系统微分方程建立系统传递函数概念系统构成传递函数方块图简化绘制
第4章 系统瞬态响应误差分析
教学目：
通章学明确系统建立系统数学模型（包括微分方程传递函数）采方法分析研究系统动态性时域分析重方法明确系统外加作激励根描述系统数学模型求出系统输出量时间变化规律确定系统性明确系统时间响应组成脉响应函数概念掌握阶二阶系统典型时间响应高阶系统时间响应导极点概念系统误差稳态误差计算系统型次关系
二教学容：
1时间响应
2阶系统时间响应
3二阶系统时间响应
4高阶系统动态分析
5瞬态响应性指标
6系统误差分析
三教学重点：
章时间响应基概念阶系统时间呼应二阶系统阶跃响应性指标误差分析误差稳态误差定义位置误差速度误差计算干扰作系统误差计算
第5章系统频率特性
教学目：
通章学明确频率特性基概念频率特性传递函数关系系统动刚度动柔度概念掌握频率特性两种表示方法频率特性时间响应间关系基环节系统极坐标图伯德衅画法闭环频率特性相应性指标频域分析系统稳定性综合校正基础
二教学容：
1 频率特性
2 频率特性数坐标图（伯德图）
3 频率特性极坐标图（奎斯特图）
4 相位系统概念
5 闭环频率特性频域性指标
6 系统辨识
三教学重点：
频率特性基概念两种表示方法画法特点闭环频率特性性指标计算方法
第6章系统稳定性
教学目：
通章学明确稳定性概念掌握判系统稳定性基准掌握劳斯胡尔维茨稳定性判奎斯特稳定判系统相稳定性概念
二教学容：
1稳定性
2劳斯胡尔维茨稳定性判
3奎斯特稳定性判
4系统相稳定性
三教学重点：
系统稳定性基概念劳斯胡尔维茨判稳方法奎斯特判稳方法相位裕量幅值程度概念计算方法表示
第7张机械程控制系统技术设计
教学目：
通章学明确预先规定系统性指标情况选择适校正环节参数系统满足求应掌握系统时域性指标频域性指标间 相互关系种校正方法实现
二教学容：
1控制系统性指标校正方式
2控制系统串联校正
3反馈馈校正
4PID校正器设计
三章重点：
种性指标含义算法校正概念种校正环节传递函数特点
六教材参考书
1教材
机械工程控制基础陈康宁编西安交通学出版社1999年
2参考书
[1]机械工程控制基础王馨陈康宁编西安交通学出版社1992年
[2]机械工程控制基础杨叔子杨克编华中理工学出版社1984年
[3]机械工程控制阳含编机械工业出版社1986年
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课程性质位务
性质：机械工程控制基础机电体化专业科段计划规定必考门专业基础课目考生动态观点静态观点机械工程系统
位务：信息传递转换反馈角度分析系统动态行采控制观点思想方法解决生产程中存问题系统预定规律运动达预定技术指标实现佳控制基础续课程事机电体化系统设计理基础
二课程教学基求：
1深刻理解熟练掌握采集中参数法建立机电系统数学模型拉普拉斯变换工程中应传递函数方块图求简化演算等
2深刻理解闻熟练掌握典型系统（特阶系统）时域频域特性
3掌握判线性系统稳定性基概念常判基方法判系统稳定性
4解系统识基原理相应方法
5掌握线性系统性指标相应系统综合校正方法
三课程课程关系
学课程前考生应具定数学力学电工学基础时应具定机械工程基础知识便考生利掌握机械工程教学模型建立信相应运算
四教学实数分配表
适
专
业
章节
序号
章节名称
课堂
讲授
（练）
计
机电体化专业
绪
1
22
二
拉普拉斯变换数学方法
6
三
系统数学模型
6
四
系统瞬态响应误差分析
6
五
系统频率特性
6
六
系统稳定性
5
七
机械工程控制系统校正设计
4
合计
34
22
56
五纲容
第1章 绪
教学目：
通章学解机械控制工程基概念研究象务解系统信息传递反馈反馈控制概念控制系统分类章中介绍技术名词术语定义等章节会常需熟记
二 教学容：
1 机械工程控制基含义
2 机械工程系统中信息传递反馈信反馈控制概念
3 课程特点容简介
三教学重点：
1 机械工程控制基含义
2 信息传递反馈反馈控制概念
第2章 拉普拉斯变换数学方法
教学目：
通章学明确拉普拉斯（简称拉氏）变换分析研究线性动态系统力工具通拉氏变换时域微分方程变换复数域代数方程掌握拉氏变换定义定义求常函数拉氏变换会查拉氏变换表掌握拉氏变换重性质应掌握部分分式法求拉氏变换方法解拉氏变换求解线性微分方程方法
二教学容：
1 复数复变函数
2 拉氏变换拉氏反变换定义
3 典型时间函数拉氏变换
4 拉氏变换性质
5 拉氏反变换数学方法
6 拉氏变换解常微分方程
三教学重点：
拉氏变换定义拉氏变换定义求常函数拉氏变换拉氏变换性质应部分分式法求拉氏反变换方法拉氏变换法解常微分方程
第3章 系统数学模型
教学目：
通章学明确分析研究机械工程系统（特机电综合系统）动态特性者进行控制重步首先建立系统数学模型明确数学模型含义掌握采解析方法建立简单机电系统数学模型传递函数定义特点推导方法方块图简化法解信号流图梅逊公式应数学模型传递函数方块图信号流程图间关系
二教学容：
1概述
2系统微分方程建立
3传递函数
4方块图动态系统构成
5机电系统传递函数
6系统状态空间描述
三教学重点：
建立简单机电系统微分方程运综合基础知识系统正确取分离体分析受力注意力方列写系统微分方程建立系统传递函数概念系统构成传递函数方块图简化绘制
第4章 系统瞬态响应误差分析
教学目：
通章学明确系统建立系统数学模型（包括微分方程传递函数）采方法分析研究系统动态性时域分析重方法明确系统外加作激励根描述系统数学模型求出系统输出量时间变化规律确定系统性明确系统时间响应组成脉响应函数概念掌握阶二阶系统典型时间响应高阶系统时间响应导极点概念系统误差稳态误差计算系统型次关系
二教学容：
1时间响应
2阶系统时间响应
3二阶系统时间响应
4高阶系统动态分析
5瞬态响应性指标
6系统误差分析
三教学重点：
章时间响应基概念阶系统时间呼应二阶系统阶跃响应性指标误差分析误差稳态误差定义位置误差速度误差计算干扰作系统误差计算
第5章系统频率特性
教学目：
通章学明确频率特性基概念频率特性传递函数关系系统动刚度动柔度概念掌握频率特性两种表示方法频率特性时间响应间关系基环节系统极坐标图伯德衅画法闭环频率特性相应性指标频域分析系统稳定性综合校正基础
二教学容：
1 频率特性
2 频率特性数坐标图（伯德图）
3 频率特性极坐标图（奎斯特图）
4 相位系统概念
5 闭环频率特性频域性指标
6 系统辨识
三教学重点：
频率特性基概念两种表示方法画法特点闭环频率特性性指标计算方法
第6章系统稳定性
教学目：
通章学明确稳定性概念掌握判系统稳定性基准掌握劳斯胡尔维茨稳定性判奎斯特稳定判系统相稳定性概念
二教学容：
1稳定性
2劳斯胡尔维茨稳定性判
3奎斯特稳定性判
4系统相稳定性
三教学重点：
系统稳定性基概念劳斯胡尔维茨判稳方法奎斯特判稳方法相位裕量幅值程度概念计算方法表示
第7张机械程控制系统技术设计
教学目：
通章学明确预先规定系统性指标情况选择适校正环节参数系统满足求应掌握系统时域性指标频域性指标间 相互关系种校正方法实现
二教学容：
1控制系统性指标校正方式
2控制系统串联校正
3反馈馈校正
4PID校正器设计
三章重点：
种性指标含义算法校正概念种校正环节传递函数特点
六教材参考书
1教材
机械工程控制基础陈康宁编西安交通学出版社1999年
2参考书
[1]机械工程控制基础王馨陈康宁编西安交通学出版社1992年
[2]机械工程控制基础杨叔子杨克编华中理工学出版社1984年
[3]机械工程控制阳含编机械工业出版社1986年
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