【正文】 擇刀具幾何參數(shù)和各種切削參數(shù)。（2）掌握常用機械加工方法的工作原理、工藝特點和質量保證措施。（3）掌握金屬切削機床的分類、編號，典型機床的工作原理、性能特點及工藝范圍，并能較熟練地分析其傳動系統(tǒng)圖。了解常用金屬切削機床的基本結構，能夠根據(jù)制造工藝要求合理選用機械加工設備。27 / 55（4）了解機械制造中新工藝、新技術及其發(fā)展趨勢。本教學大綱適用于工科機械類本科學生。本課程教學總學時為 36 學時。其中理論教學為 32 學時，實驗 4 學時。（1）本課程與生產(chǎn)實際聯(lián)系密切，對學生的實踐基礎要求較高，為了達到課程的教學基本要求，學習本課程之前必須先完成金工實習。（2）要處理好本課程與相關課程包括機械制圖、互換性與技術測量、機械制造工藝學、金屬切削原理與刀具設計、金屬切削機床等課程的關系，注意加強和充實新材料、新工藝、新技術方面的教學內(nèi)容，積極大膽地探索課程內(nèi)容與體系的改革。（1）華楚生編《機械制造技術基礎》重慶大學出版社 2022 年 7 月（2）韓秋實主編《機械制造技術基礎》機械工業(yè)出版社 2022 年 1 月（3）鄧文英主編《金屬工藝學》高等教育出版社 2022 年 7 月（4）夏德榮主編《金工實習》東南大學出版社 2022 年 7 月 （5）貴州大學工程實訓中心編《金工實習教學指導書》2022 年 7 月：采用課堂講授為主的教學方法，在教學過程中要充實與加強以下教學環(huán)節(jié)：（1）安排課堂討論、作業(yè)練習或工藝設計等（2）充分運用影視教學手段、教具模型和計算機多媒體輔助教學等，使教學過程盡可能形象直觀，容易理解二、各章教學內(nèi)容、要求和學時分配第一章 緒論（1 學時）、目的、主要研究內(nèi)容及學習方法。第二章 金屬切削的基本定義（7 學時）教學重點：常用加工方法的切削運動、切削用量三要素、車刀的幾何參數(shù)教學難點：刀具的幾何參數(shù)、旋轉刀具的幾何角度第三章 切削加工的理論基礎（4 學時）教學重點：切屑種類、切削力的構成及分解、切削力的計算及影響因素、刀具耐用度的影響因素等教學難點：切削力的分解第四章 金屬切削基本條件的合理選擇（4 學時）28 / 55教學重點：常用的刀具材料與結構的選擇、車刀合理幾何參數(shù)的選擇、切削用量的選擇教學難點：車刀合理幾何參數(shù)的選擇第五章 機械加工方法及設備（16 學時）教學重點：機床上常用的傳動副及傳動比、機床傳動系統(tǒng)圖分析、常用加工方法的工藝特點及應用教學難點：機床傳動系統(tǒng)圖分析三、課程作業(yè)的要求第二章、第三章、第四章、第五章均需布置一定量的習題。四、考核本門課為考試課。成績考核的主要依據(jù)是考試成績，并視各專業(yè)具體情況也可適當參考平時完成作業(yè)情況、實驗報告及課堂紀律等而定。五、課內(nèi)實驗項目及其學時數(shù) 2 學時 型普通車床結構剖析實驗 2 學時（實驗教學大綱另行制定）《機械工程控制基礎》課程教學大綱 課程中文名稱：機械工程控制基礎課程英文名稱： Foundation of Control in Mechanical Engineering課程類別：必修　　　　　　　　　　　課程編號:080310001229 / 55課程歸屬單位：機械工程學院制定時間：2022 年 11 月 10 日一、課程的性質、任務、基本屬性和為實現(xiàn)培養(yǎng)目標所承擔的任務。《機械工程控制基礎》課程是一門側重原理，內(nèi)容密切結合工程實際的專業(yè)基礎課，是機械類專業(yè)必修的專業(yè)基礎課程。課程是以控制論為理論基礎，以機械工程系統(tǒng)（機械設備或機械加工過程、生產(chǎn)過程等）為研究對象的廣義系統(tǒng)動力學理論；同時，它也是一種方法論。學習本課程的目的和任務在于使學生能以動態(tài)的觀點而不是靜態(tài)的觀點去看待一個機械工程系統(tǒng)；特別重要的是，能夠從整體的而不是分離的角度，從整個系統(tǒng)中信息的傳遞、轉換和反饋等角度來分析系統(tǒng)的“動態(tài)行為” 。具體地講，應能結合工程實際，應用經(jīng)典控制論中的基本方法來分析、研究和解決其中的問題。①對生產(chǎn)過程中存在的問題能以控制論的觀點和思想方法進行科學分析，以找出問題的本質和有效的解決方法；②如何控制一個機電一體化系統(tǒng)，使之按預定的規(guī)律運動，以達到預定的技術經(jīng)濟指標，為實現(xiàn)最佳控制打下基礎。①對建立系統(tǒng)的數(shù)學模型；有關數(shù)學工具（如拉普拉斯變換等）在工程中的應用；傳遞函數(shù)與方塊圖的求解、簡化和演算等，應有清楚的基本概念并能熟練掌握。②典型系統(tǒng)（特別是二階系統(tǒng)）的時域和頻域特性是本課程的中心內(nèi)容，應有清楚的基本概念并能熟練掌握。③掌握判別線性系統(tǒng)穩(wěn)定性之基本概念和常用判據(jù)的基本方法，并能用來判別較簡單系統(tǒng)的穩(wěn)定性。④對系統(tǒng)識別（辨識）問題應建立基本概念⑤對于線性系統(tǒng)的性能指標具有較全面的認識，了解系統(tǒng)的綜合和校正的常用方法。本教學大綱適用于機械工程類本科專業(yè)，總學時數(shù)為 45 學時。本課程應在機械類、電類基礎課程教學（高等數(shù)學、工程數(shù)學、理論力學、電工技術、機械原理等）的基礎上講授，為后續(xù)相關專業(yè)課程（數(shù)控技術、機電一體化系統(tǒng)設計、測試技術等）打下基礎。：推薦教材：：華中科技大學出版社，2022 參考書：[1]楊含和編著《機械控制工程》 ，機械工業(yè)出版社[2]緒方勝編著《現(xiàn)代控制工程》 ，科學出版社：①按認識規(guī)律和教學規(guī)律進行教學內(nèi)容安排。通過講授理論課、作業(yè)、答疑使學生真正學到本門課程的知識。②做好每次講課計劃，有足夠的信息量。在保證教學內(nèi)容系數(shù)完整的前提下，將前沿科學和工程技術的最新發(fā)展引入教學。③內(nèi)容深入淺出，通俗易懂，突出重點。④采用啟發(fā)式、討論式、研究式的教學方法，教學內(nèi)容增加綜合性、設計性和研究性，30 / 55以事例啟發(fā)和鍛煉學生的分析問題和解決問題的能力。⑤注意教學效果，注意與學生們的交流，使同學主動學習。安排一定量的自學內(nèi)容、培養(yǎng)自學能力。二、各章教學內(nèi)容和要求第一章：緒論（2 學時）（1）基本內(nèi)容、基本要求與基本知識點機械控制工程的基本含義；研究對象和任務；學習本課程的目的和意義；關于“系統(tǒng)” 、 “信息傳遞” 、和“反饋”及“反饋控制”的基本概念；系統(tǒng)控制的基本要求和控制理論的應用；控制論的發(fā)展；對本課程特點的初步認識。（2）要求學生掌握的基本概念、理論、原理要求理解“機械控制工程”的基本含義；系統(tǒng)控制的基本要求和控制理論的應用；本課程的特點，以及學習本課程的目的和任務。掌握諸如“系統(tǒng)” 、 “信息傳遞” 、和“反饋”及“反饋控制”和“閉環(huán)控制”等的基本概念。對相關理論的發(fā)展進行了解。（3）教學重點和難點重點：機械工程控制基礎相關概念、基本思想難點：自動控制理論抽象概念的理解（4）具體教學內(nèi)容和學時要求①機械工程控制論的研究對象與任務②系統(tǒng)及其模型③反饋 ④系統(tǒng)的分類及對控制系統(tǒng)的基本要求⑤機械制造的發(fā)展與控制理論的應用⑥控制理論發(fā)展的簡單回顧⑦本課程的特點及學習方法第二章：系統(tǒng)的數(shù)學模型（12 學時）（1）基本內(nèi)容、基本要求與基本知識點拉普拉斯變換和反變換的定義；拉普拉斯變換的基本定理（基本特性） ；典型時間函數(shù)的拉普拉斯變換；拉普拉斯反變換的數(shù)學方法；拉普拉斯變換的應用；求解常微分方程。關于系統(tǒng)數(shù)學模型的基本概念；利用機械動力學、電工學等基礎理論知識來建立系統(tǒng)數(shù)學模型的基本方法；典型例子。傳遞函數(shù)的基本概念及其數(shù)學物理意義以及傳遞函數(shù)的求解；脈沖響應函數(shù)與權函數(shù)；輸入輸出信號與傳遞函數(shù)的關系；方塊圖的構成；閉環(huán)控制及其傳遞函數(shù)；方塊圖的簡化；工程中各種典型的機、電系統(tǒng)的傳遞函數(shù)；信號流程圖和梅遜公式的基本概念等。（2）要求學生掌握的基本概念、理論、原理本章是整個課程的重要基礎。要求能達到綜合應用動力學、電工學等基本知識建立系統(tǒng)微分方程，同時理解線性和非線性、定常和時變等不同系統(tǒng)的主要區(qū)別。理解傳遞函數(shù)的數(shù)學、物理意義。要熟練掌握方塊圖的建立及簡化方法、傳遞函數(shù)的處理方法以及方塊圖與傳遞函數(shù)的相互關系。理解信號流程圖和梅遜公式的基本概念及其與方塊圖、傳遞函數(shù)的關系。學習本章時，不強調(diào)拉普拉斯變換在數(shù)學理論上的嚴密推導，而是著重在掌握其數(shù)學方法。因此。對拉普拉斯變換的基本特性（基本原理，例如其線性性質、位移定理、微分與積分定理、初值與終值定理等）和拉普拉斯反變換的基本方法（部分分式法和拉普拉斯變換表的使用等）應熟練的掌握。通過對典型時間函數(shù)（階躍、脈沖、斜坡等）的拉普拉31 / 55斯變換的學習，掌握它們的特點和相互關系。（3）教學重點和難點重點：系統(tǒng)數(shù)學模型的建立；物理系統(tǒng)的微分方程、傳遞函數(shù)及方塊圖概念、物理意義及具體處理方法難點：動力學模型建立；相關基礎理論及數(shù)學知識；抽象概念的理解（4）具體教學內(nèi)容和學時要求①系統(tǒng)的微分方程　　　 學時②系統(tǒng)的傳遞函數(shù)　　　　　　　　　　　　　 學時③系統(tǒng)的傳遞函數(shù)方塊圖及其簡化 學時④反饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 學時⑤相似原理 學時第三章：時間響應分析（10 學時）（1）基本內(nèi)容、基本要求與基本知識點時間響應的基本概念；典型輸入信號與一階、二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應；瞬態(tài)響應的性能指標；系統(tǒng)的誤差分析；系統(tǒng)的類型及各型系統(tǒng)的位置、速度、加速度誤差。（2）要求學生掌握的基本概念、理論、原理時域分析法是機械工程控制中的一個重要方面。本章應重點掌握的是：以二階系統(tǒng)為對象，分析系統(tǒng)的瞬態(tài)響應特性及有關的性能指標。對不同阻尼特性（過阻尼、欠阻尼等）應有明確的概念。同時對系統(tǒng)的誤差分析（各型系統(tǒng)的位置、速度、加速度等穩(wěn)態(tài)誤差）重點掌握。了解對高階系統(tǒng)的分析處理方法和手段。（3）教學重點和難點重點：時間響應的概念及作用；二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應及性能指標；系統(tǒng)的誤差分析難點：二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應特性及相關性能指標的分析（4）具體教學內(nèi)容和學時要求①時間響應及其組成②典型輸入信號③一階系統(tǒng)的時間響應 學時④二階系統(tǒng)的時間響應 學時⑤高階系統(tǒng)的時間響應 學時⑥系統(tǒng)誤差分析與計算 學時第四章：系統(tǒng)的頻率響應（9 學時）（1）基本內(nèi)容、基本要求與基本知識點頻率特性的基本概念；頻率特性與系統(tǒng)傳遞函數(shù)之間的關系；系統(tǒng)的動態(tài)剛度與動柔度的概念；頻率特性的表示方法；頻率響應與時間響應的關系。對數(shù)坐標圖（伯德圖）的一般概念；系統(tǒng)各基本環(huán)節(jié)的伯德圖；繪制系統(tǒng)伯德圖的一般步驟和方法。極坐標圖（乃奎斯特圖）的一般概念；系統(tǒng)各基本環(huán)節(jié)的極坐標圖；繪制系統(tǒng)極坐標圖的一般步驟和方法。諧振頻率和諧振峰值；系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性；頻域中的性能指標。最小相位系統(tǒng)與非最小相位系統(tǒng)。（2）要求學生掌握的基本概念、理論、原理頻率響應法是經(jīng)典控制論中的重要方法，因此本章內(nèi)容為學習重點之一。應掌握頻率特性的基本概念以及頻率特性與系統(tǒng)傳遞函數(shù)、脈沖相應函數(shù)之間的關系；對數(shù)坐標圖（伯德圖）的概念以及系統(tǒng)各基本環(huán)節(jié)的伯德圖，繪制系統(tǒng)伯德圖的一般步驟及其特點；極坐標圖（乃奎斯特圖）的概念以及系統(tǒng)各基本環(huán)節(jié)的極坐標圖，繪制系統(tǒng)極坐標圖的一般步驟及其特點；頻域中的性能指標及其與時域性能指標的關系。此外還應了解閉環(huán)頻率32 / 55響應的意義及最小相位系統(tǒng)與非最小相位系統(tǒng)。（3）教學重點和難點重點：頻率特性基本概念；頻率特性的表示和分析及與其它分析法之間的關系難點：頻率特性的建立和分析方法與手段（4）具體教學內(nèi)容和學時要求①頻率特性概述　　　 學時②頻率特性的圖示方法　　　　　　　　　　 　 學時③閉環(huán)頻率特性 學時④頻率特性的特征量 學時⑤最小相位系統(tǒng)與非最小相位系統(tǒng) 學時第五章：系統(tǒng)的穩(wěn)定性（10 學時）（1）基本內(nèi)容、基本要求與基本知識點系統(tǒng)的穩(wěn)定性的基本概念；判別線性系統(tǒng)的基本出發(fā)點。勞斯穩(wěn)定性判據(jù)及乃奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)的基本原理和方法；系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性；相位儲備和幅值儲備；條件穩(wěn)定系統(tǒng)；乃奎斯特圖與伯德圖的關系；不同類型（型號）系統(tǒng)之穩(wěn)定性的一般分析；線性延時系統(tǒng)的基本概念，傳遞函數(shù)的特點和對穩(wěn)定性的影響。（2）要求學生掌握的基本概念、理論、原理本章首先要掌握系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本概念以及判別線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本出發(fā)點，對勞斯判別法要熟練掌握其基本方法以及某些特殊情況的處理方法。對于乃奎斯特判據(jù)，要求掌握其基本原理，并熟練掌握乃奎斯特圖的作法以及如何由它來判別穩(wěn)定性。掌握相位儲備和幅值儲備、系統(tǒng)之相對穩(wěn)定性等概念，了解“條件穩(wěn)定系統(tǒng)”的概念。理解線性延時系統(tǒng)的基本概念以及使用乃奎斯特判據(jù)判別其穩(wěn)定性的基本方法。（3）教學重點和難點重點：系統(tǒng)穩(wěn)定性基本概念；穩(wěn)定性判據(jù)的原理及應用難點：穩(wěn)定性判據(jù)之間的關系（4）具體教學內(nèi)容和學時要求①系統(tǒng)穩(wěn)定性的初步概念 學時②Routh 勞斯穩(wěn)定判據(jù) 　　　　　　　　　 　 學時③Nyquist 乃奎斯特穩(wěn)定判據(jù) 學時④Bode 伯德穩(wěn)定判據(jù) 學時⑤系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性 學時第六章：系統(tǒng)的性能指標與校正（2 學時）