【正文】 機械工程控制基礎(chǔ) 主講人：車暢 專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課 課程性質(zhì) : 課程特點： 內(nèi)容豐富， 技術(shù)更新快， 緊密聯(lián)系實際， 應(yīng)用非常廣泛。 本課是非電專業(yè)的機電技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課，應(yīng)用廣泛，學(xué)時少、內(nèi)容多，不能輕視。否則，對以后的工作、學(xué)習(xí)將會造成影響。 前導(dǎo)課程： 復(fù)變函數(shù)、電路理論、機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 后續(xù)課程： 機電一體化控制、 畢業(yè)設(shè)計等 …… 控制思想、控制方法論 主要教學(xué)環(huán)節(jié) ?習(xí)題 獨立完成作業(yè)，按時交作業(yè)。 預(yù)習(xí)－ 聽課－ 復(fù)習(xí) (作業(yè)等形式 ) 緊跟老師講課思路，搞清基本概念，注意解題方法和技巧。 課堂上，多媒體授課為主，板書為輔 ?課堂教學(xué) ?實驗 注意理論聯(lián)系實際，掌握軟件編制的方法，仿真調(diào)試與物理實驗驗證相結(jié)合。 ?課外補充 復(fù)習(xí)：復(fù)變函數(shù) Laplace變換 自學(xué)： Matlab編程。（測試技術(shù)課程涉及有） 課外交流聯(lián)系方式 : 授課人 ： 車 暢 辦公室 ： 5教樓 417室 通訊方式： 13689080088 EMAIL : 《 工程控制基礎(chǔ) 》 課程說明 教學(xué)目標(biāo)： 1. 對機電系統(tǒng)中存在的問題能夠以控制論的觀點和思維 方法進行科學(xué)分析，以找出問題本質(zhì)和有效的解決方法 2. 如何控制一個機電系統(tǒng)，使之按預(yù)定的規(guī)律運動，以 達到預(yù)定的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，為實現(xiàn)最佳控制打下基礎(chǔ)。 控制論為理論基礎(chǔ)，研究機械工程中廣義系統(tǒng)的動力學(xué)問題；同時，它又是一種方法論。學(xué)習(xí)本課程的目的在于使學(xué)生結(jié)合工程實際，應(yīng)用經(jīng)典控制論中的基本概念和基本方法來分析、研究和解決其中的問題 。 教學(xué)內(nèi)容： 主要教學(xué)內(nèi)容 基礎(chǔ)知識 分析方法 基本概念 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系 控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 工 程 控 制 技 術(shù) 時域分析 頻域分析 系統(tǒng)穩(wěn)定性判據(jù) 工程應(yīng)用 系統(tǒng)性能指標(biāo) 系統(tǒng)校正 ● 學(xué)時與學(xué)分 ： 36/ ● 基本教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時安排 一．緒論 4 學(xué)時 二．控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 6 學(xué)時 三．系統(tǒng)的時間響應(yīng)分析 6 學(xué)時 四． 系統(tǒng)的 頻率特性分析 8 學(xué)時 五．系統(tǒng)的穩(wěn)定性 8 學(xué)時 六．系統(tǒng)的性能指標(biāo)與校正 4 學(xué)時 《 工程控制基礎(chǔ) 》 課程教 材 及 參 考書 ?教材： 《 機械工程控制基礎(chǔ) 》 （第五版），楊叔子、楊克沖等編著，華中科技大學(xué)出版社， 2022 等編 《 自動控制原理 》 ，國防工業(yè)出版社 ． 《 自動控制原理 》 ．國防工業(yè)出版社 ． 《 機械控制工程 》 ．機械工業(yè)出版社 ?參考書： 引言（一般概念） 自動控制技術(shù)應(yīng)用 自動控制理論的發(fā)展 對控制系統(tǒng)的基本要求 End 第一章 緒論（自動控制的一般概念） 本 章 作 業(yè) 控制系統(tǒng)基本概念 ?何謂控制 (control) ?何謂自動控制 (automatic control) ： 是指在沒有人直接參與的條件下，利用控制裝置使被控對象按照預(yù)定的技術(shù)要求進行工作。 ?自動控制系統(tǒng) ： 是指能夠?qū)Ρ豢貙ο蟮墓ぷ鳡顟B(tài)進行自動控制的系統(tǒng)，它由被控對象和控制裝置組成。 ?數(shù)控加工中心能夠按照預(yù)先給定的工藝程序自動進刀切削，加工出預(yù)期的幾何形狀。焊接機器人，溫度控制系統(tǒng)等等。 引言（一般概念） 熱處理爐 溫自動控 制系統(tǒng) 手動與自動 ?自動控制： 是指在沒有人直接參與的情況下 ， 利用控制裝置使被控對象 （ 如機器 、設(shè)備或生產(chǎn)過程 ） 的一個或數(shù)個物理量（ 如電壓 、 電流 、 速度 、 位置 、 溫度 、 流量 、 化學(xué)成分等 ） 自動的按照預(yù)定的規(guī)律運行 （ 或變化 ） 。 ?自動控制系統(tǒng) ：是指能夠?qū)Ρ豢貙ο蟮墓ぷ鳡顟B(tài)進行自動控制的系統(tǒng) 。它一般由控制裝置和被控對象組成 。 被控制對象是指那些要求實現(xiàn)自動控制的機器 、 設(shè)備或生產(chǎn)過程 。 控制裝置是指對被控對象起控制作用的設(shè)備總體 。 自動控制系統(tǒng)的功能和組成是多種多樣的 ，其結(jié)構(gòu)有簡單也有復(fù)雜 。 它可以只控制一個物理量 ， 也可以控制多個物理量甚至一個企業(yè)機構(gòu)的全部生產(chǎn)和管理過程；它可以是一個具體的工程系統(tǒng) ， 也可以是比較抽象的社會系統(tǒng) 、生態(tài)系統(tǒng)或經(jīng)濟系統(tǒng) 。 自動控制系統(tǒng) 自動控制系統(tǒng) 是指能夠?qū)Ρ豢刂茖ο蠊ぷ鳡顟B(tài)進行自動控制的系統(tǒng)。一般由控制裝置和被控制對象組成。 被控制對象 是指要求實現(xiàn)自動控制的機器、設(shè)備或生產(chǎn)過程例如船舶、柴油機、發(fā)電機、鍋爐或熱力過程等。 控制對象 控制裝置 則是指對被控制對象起控制作用的設(shè)備總體。包括測量設(shè)備、計算處理設(shè)備及驅(qū)動動作設(shè)備。 控制裝置 返回 返回 控制無處不在 工 業(yè) 控 制 國 防 應(yīng) 用 家 用 電 器 消費類產(chǎn)品 控制 技術(shù) 應(yīng) 用 自動控制技術(shù)應(yīng)用 控制技術(shù) 應(yīng)用舉例 (1) 工 業(yè) 控 制 ? 電機控制 ? 機床控制 ? 生產(chǎn)過程自動化控制 ? 機器人控制 ? . . . . . . 控制技術(shù)的應(yīng)用 ? 海洋探測機器人 1990年日本海洋科技中心 研制的“海溝號”纜控式無人潛水器（左）及其在大海中工作時的情況（右） CR01型 6000米水下無纜機器人 1995年 8月我國沈陽自動化所機器人中心研制的 CR01型 6000米水下無纜機器人 （ 上 ） 和正在下水的情況 （ 右 ） 瑞典博福斯公司研制的 “ 雙鷹 ” 水下掃雷機器人 一個典型的運動控制系統(tǒng) 船用火力發(fā)電綜合控制系統(tǒng) 家 用 電 器 ? 冰箱、洗衣機 ? 家庭影院 ? 微波爐 ? . . . . . . 控制技術(shù) 應(yīng)用舉例 (2) 消費類產(chǎn)品 ? WalkMan ? U盤、 MP3 ? 手機應(yīng)用產(chǎn)品 ? . . . . . . 控制技術(shù) 應(yīng)用舉例 (3) 3 64等 合弦音 MCU芯片 智能樓宇的控制 控制技術(shù) 應(yīng)用舉例 (4) 可視對講、室內(nèi)報警、遠程家電控制 …… . 樓 宇 電 梯 的 控 制 信 號 檢 測 供 電