【正文】 統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)分析 6 學(xué)時(shí) 四． 系統(tǒng)的 頻率特性分析 8 學(xué)時(shí) 五．系統(tǒng)的穩(wěn)定性 8 學(xué)時(shí) 六．系統(tǒng)的性能指標(biāo)與校正 4 學(xué)時(shí) 《 工程控制基礎(chǔ) 》 課程教 材 及 參 考書 ?教材： 《 機(jī)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(dòng)控制原理 》 ，國防工業(yè)出版社 ． 《 自動(dòng)控制原理 》 ．國防工業(yè)出版社 ． 《 機(jī)械控制工程 》 ．機(jī)械工業(yè)出版社 ?參考書： 引言（一般概念） 自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用 自動(dòng)控制理論的發(fā)展 對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求 End 第一章 緒論（自動(dòng)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(dòng)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(duì)象按照預(yù)定的技術(shù)要求進(jìn)行工作。 控制論為理論基礎(chǔ)，研究機(jī)械工程中廣義系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)問題；同時(shí)，它又是一種方法論。 ?課外補(bǔ)充 復(fù)習(xí)：復(fù)變函數(shù) Laplace變換 自學(xué)： Matlab編程。 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。否則，對(duì)以后的工作、學(xué)習(xí)將會(huì)造成影響。機(jī)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(diǎn)： 內(nèi)容豐富， 技術(shù)更新快， 緊密聯(lián)系實(shí)際， 應(yīng)用非常廣泛。 本課是非電專業(yè)的機(jī)電技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課，應(yīng)用廣泛，學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多，不能輕視。 前導(dǎo)課程： 復(fù)變函數(shù)、電路理論、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 后續(xù)課程： 機(jī)電一體化控制、 畢業(yè)設(shè)計(jì)等 …… 控制思想、控制方法論 主要教學(xué)環(huán)節(jié) ?習(xí)題 獨(dú)立完成作業(yè)，按時(shí)交作業(yè)。 課堂上，多媒體授課為主，板書為輔 ?課堂教學(xué) ?實(shí)驗(yàn) 注意理論聯(lián)系實(shí)際，掌握軟件編制的方法，仿真調(diào)試與物理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合。（測(cè)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(duì)機(jī)電系統(tǒng)中存在的問題能夠以控制論的觀點(diǎn)和思維 方法進(jìn)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(gè)機(jī)電系統(tǒng)，使之按預(yù)定的規(guī)律運(yùn)動(dòng)，以 達(dá)到預(yù)定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，為實(shí)現(xiàn)最佳控制打下基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)本課程的目的在于使學(xué)生結(jié)合工程實(shí)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 。 ?自動(dòng)控制系統(tǒng) ： 是指能夠?qū)Ρ豢貙?duì)象的工作狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)控制的系統(tǒng)，它由被控對(duì)象和控制裝置組成。焊接機(jī)器人，溫度控制系統(tǒng)等等。 ?自動(dòng)控制系統(tǒng) ：是指能夠?qū)Ρ豢貙?duì)象的工作狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)控制的系統(tǒng) 。 被控制對(duì)象是指那些要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的機(jī)器 、 設(shè)備或生產(chǎn)過程 。 自動(dòng)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 。 自動(dòng)控制系統(tǒng) 自動(dòng)控制系統(tǒng) 是指能夠?qū)Ρ豢刂茖?duì)象工作狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)控制的系統(tǒng)。 被控制對(duì)象 是指要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過程例如船舶、柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、鍋爐或熱力過程等。包括測(cè)量設(shè)備、計(jì)算處理設(shè)備及驅(qū)動(dòng)動(dòng)作設(shè)備。二次大戰(zhàn)時(shí)期，維納參加了火炮自動(dòng)控制的研究工作，他把火炮自動(dòng)打飛機(jī)的動(dòng)作和人狩獵的行為做了對(duì)比，并且提煉了控制理論中最基本最重要的概念－－反饋概念，他提出，準(zhǔn)確控制的方法可以把運(yùn)動(dòng)的結(jié)果所決定的量，作為信息再反饋回控制儀器中，這就是著名的負(fù)反饋概念。 ? 1943年火炮自動(dòng)控制研制成功。我國是 1954年，科學(xué)家錢學(xué)森在美國運(yùn)用控制理論的思想和方法，用英文出版了 《 工程控制論 》 ，首先把控制論推廣到工程技術(shù)領(lǐng)域。 自動(dòng)控制理論是研究自動(dòng)控制共同規(guī)律的技術(shù)科學(xué) 。 從 1868年馬克斯威爾（ ） 提出低階系統(tǒng)穩(wěn)定性判據(jù)至今一百多年里 ， 自動(dòng)控制理論的發(fā)展可分為四個(gè)主要階段： 第一階段： 經(jīng)典控制理論 （ 或古典控制理論 ） 的產(chǎn)生 、 發(fā)展和成熟； 第二階段： 現(xiàn)代控制理論的興起和發(fā)展； 第三階段： 大系統(tǒng)控制興起和發(fā)展階段； 第四階段 ：智能控制發(fā)展階段 。 第二次世界大戰(zhàn)期間 ， 為了設(shè)計(jì)和制造飛機(jī)及船用自動(dòng)駕駛儀 、 火炮定位系統(tǒng) 、 雷達(dá)跟蹤系統(tǒng)等基于反饋原理的軍用裝備 ， 進(jìn)一步促進(jìn)和完善了自動(dòng)控制理論的發(fā)展 。 ? 1895年，數(shù)學(xué)家勞斯（ Routh）和赫爾威茨（ Hurwitz）分別獨(dú)立地提出了高階系統(tǒng)的穩(wěn)定性判據(jù)，即 Routh和 Hurwitz判據(jù)。至此 ， 控制理論發(fā)展的第一階段基本完成 ， 形成了以頻率法和根軌跡法為主要方法的經(jīng)典控制理論 。 應(yīng)該指出的是 ， 反饋控制是一種最基本最重要的控制方式 ， 引入反饋信號(hào)后 ， 系統(tǒng)對(duì)來自內(nèi)部和外部干擾的響應(yīng)變得十分遲鈍 ， 從而提高了系統(tǒng)的抗干擾能力和控制精度 。 因此從某種意義上講 ， 古典控制理論是伴隨著反饋控制技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展而逐漸完善和成熟起來的 。 因而在實(shí)際應(yīng)用中有很大局限性 。 ?1954年貝爾曼 （ )提出動(dòng)態(tài)規(guī)劃理論 ?1956年龐特里雅金 （ ） 提出極大值原理 ?1960年卡爾曼 （ )提出多變量最優(yōu)控制和最優(yōu)濾波理論 在數(shù)學(xué)工具 、 理論基礎(chǔ)和研究方法上不僅能提供系統(tǒng)的外部信息 （ 輸出量和輸入量 ） ， 而且還能提供系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)變量的信息 。 大系統(tǒng)理論 20世紀(jì) 70年代開始 ， 現(xiàn)代控制理論繼續(xù)向深度和廣度發(fā)展 ， 出現(xiàn)了一些新的控制方法和理論 。 隨著控制理論應(yīng)用范圍的擴(kuò)大 ， 從個(gè)別小系統(tǒng)的控制 ， 發(fā)展到若干個(gè)相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)組成的大系統(tǒng)進(jìn)行整體控制 ， 從傳統(tǒng)的工程控制領(lǐng)域推廣到包括經(jīng)濟(jì)管理 、 生物工程 、 能源 、 運(yùn)輸 、 環(huán)境等大型系統(tǒng)以及社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域 。它是一個(gè)多輸入 、 多輸出 、 多干擾 、 多變量的系統(tǒng) 。 智能控制 是近年來新發(fā)展起來的一種控制技術(shù) ， 是人工智能在控制上的應(yīng)用 。 被控對(duì)象的復(fù)雜性體現(xiàn)為 :模型的不確定性 ，高度非線性 ， 分布式的傳感器和執(zhí)行器 ， 動(dòng)態(tài)突變 ， 多時(shí)間標(biāo)度 ，復(fù)雜的信息模式 ， 龐大的數(shù)據(jù)量 ， 以及嚴(yán)格的特性指標(biāo)等 。 智能控制是從“仿人”的概念出發(fā)的。 小結(jié) 控制技術(shù)的應(yīng)用范圍廣，與我們的工作、生活密切相關(guān)，在現(xiàn)實(shí)世界中可謂無處不在，掌握好控制技術(shù)有著非常重要的意義！ 方框圖的有關(guān)概念