机械工程控制基础[第1章].pptVIP

机 械 控 制 工 程 基 础;主要内容;机械制造的发展方向: 机械+控制+微电子+计算机;Ch1 绪论;例2 恒温控制;人工控制与自动控制的共同点：检测偏差并纠正偏差。 自动控制系统中，偏差是通过反馈建立的。 给定量称为输入量，被控量称为输出量。 反馈就是指将输出量全部或部分返回到输入端，并与输入量比较。 比较的结果称为偏差. 若反馈作用使偏差值越来越小，称为负反馈；反之，则称正反馈。 检测偏差并纠正偏差的原理,即反馈控制原理 利用反馈控制原理组成的系统称为反馈控制系统。;1-2 控制系统的分类;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;参考输入, 主反馈, 偏差, 控制量, 扰动, 输出。 控制元件: 用于产生输入信号。 反馈元件: 位于主反馈通道中的元件,一般为测量元件。 比较元件：比较输入及反馈,并得出二者差值的偏差信号。 放大元件: 把弱的信号放大以推动执行元件动作。 执行元件: 根据输入信号要求直接对控制对象进行操作。 控制对象：要操作的对象,其输出即系统的被控制量。 校正元件：不是必须的。其作用是改善系统的性能。;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;研究对象： 系统： 控制论的对象是系统。------钱学森 自动控制系统： 分析---已知系统，分析静态及动态性能。 设计---已知性能指标，须设计控制系统。 机械动力学系统： 系统：相互作用的各部分组成的具有一定功能的整体。 主要指研究机械系统的动态特性。强调： （1）从系统出发，考虑系统的界限； （2）系统有大有小，有实有虚； （3）系统有内在反馈。;典型例子： 机床的爬行;1769年：James Watt发明飞球调节器，用来控制蒸汽机的转速 1868年：J. C. Maxwell发表《调速器》，提出反馈控制的概念及稳定性条件 1884年：E. J. Routh提出劳斯稳定性判据 1892年：A. M. Lyapunov提出李雅普诺夫稳定性理论 1895年：A. Hurwifz提出赫尔维茨稳定性判据;1932年：H. Nyquist提出奈奎斯特稳定性判据。 1945年：H. W. Bode提出反馈放大器的一般设计方法。 1948年：N. Wiener发表《控制论》，标志经典控制理论基本形成。 1950年：W. R. Evans提出根轨迹法，并应用于反馈控制系统的设计。 1954年：钱学森发表《工程控制论》。;1956年：蓬特里亚金（Pontryagin）提出极大值原理 1957年：R. I. Bellman提出动态规划理论 1960年：R. E. Kalman提出卡尔曼滤波理论 1960～1980年：确定性系统的最优控制、随机系统的最优控制、复杂系统的自适应和自学习控制 1980迄今：鲁棒控制、H∞控制、非线性控制、智能控制等;内容：控制理论的基本理论和方法，注意与机械工程结合。 数学工具：有 拉氏变换，复变函数，线性代数，还涉及力 学，电工学，机械原理，机械零件，液压传动， 机电传动 等多门课程，注意其综合应用。 概念抽象：注意数学结论的由来及物理意义，善于逻辑思维。 注意： 系统的观点：系统及其中的部分不是静止的，而是运动的。 产生运动的内因是系统本身固有的性能； 外因是输入，是产生运动的条件。 多看参考书，加深理解。 重视习题及实践。;1-6 补充 拉普拉斯变换;laplace变换的定义;2.常用信号（函数）的laplace变换;1）脉冲信号;Evaluation on