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机械工程控制基础;第1章 绪论;1-1 机械工程控制论的基本含义 1 控制论 （1）20世纪上半叶三项科学革命 （2）控制论 中心思想 （3）工程控制论 2 机械工程控制论 研究任务 ;1-2信息传递、反馈及反馈控制的概念;3 系统及控制系统 （1）系统：指实现一定目标，完成一定任务的一些部件的组合。洗衣机、电脑等 （2）控制系统：指系统的输出能按照要求的参考输入或控制输入进行调节的系统。 例如室温调节器、自动开关门等。;1-3 机械控制的应用实例;本章小结;第2章 拉氏变换的数学方法;2-1 复数和复变函数 1 复数的概念 2 复数的表示方法 （1）点表示； （2）向量表示； （3） 三角表示法 指数表示法 ;3 复变函数，极点、零点;2-2 拉氏变换与逆变换;2-3 典型时间函数的拉氏变换;3 单位斜坡函数 4 指数函数 ;5 正弦函数 6 余弦函数 7 幂函数;2-4 拉氏变换的性质;4 复数域的位移定理 5 相似定理 6 微分定理;7积分定理 8初值定理 9终值定理;10 卷积定理;2-5 拉氏逆变换;部分分式法;（2）F(s)有重极点 例题2-8，p23-24 ;2-6 用拉氏变换解常微分方程;本章小结;第3章 系统的数学模型;3-1 概述 1 数学模型的概念 （1）实际模型：建筑模型、飞机模型--- （2）数学模型:描述系统的微分方程式。 2 线性系统与非线性系统 （1）线性定常系统、线性时变系统。 （2）非线性系统 处理途径 ;3-2 系统微分方程的建立;3.3 传递函数;2 传递函数的零点与极点。 (1)零点：传递函数为零的点. 若当 (2)极点：传递函数为无穷的点。 若当 练习：;3 传递函数的典型环节;注意;3-4 方块图及动态系统的构成;(2) 并联;(3)反馈连接;反馈连接的基本规律;3 方块图的简化法则;4 画方块图及求传递函数的步骤;3-5 信号流图与梅逊公式;;2 梅逊公式;(3-77)式中各符号的含义;3-6 机电系统传递函数（一）;机电系统传递函数（二）;本章小结; 四、方块图 五 信号流图与 梅逊公式 六、机电系统的传递函数;第4章 系统的瞬态响应与误差分析;5 三阶和高阶系统的时间响应；主导极点的概念及其与相应的关系。 6 瞬态响应的性能指标的定义；二阶系???瞬态响应指标的计算以及二级系统的阻尼比、无阻尼自然频率与各性能指标的关系。 7 系统误差分析：误差和稳态误差的概念及计算；系统类型的定义；系统稳态误差与系统类型、开环增益及输入信号之间的关系；静态误差系数与稳态误差。;引言 ：动态系统的研究方法;4-1 时间响应;2 脉冲响应函数;4-2 一阶系统的时间响应;2 一阶系统的单位阶跃响应 （1）输入：单位阶跃函数 (2)输出： （3）响应曲线;3 一阶系统的脉冲响应 （1）输入：单位脉冲函数 （2）输出： （3）响应曲线 ;4 一阶系统的单位斜坡响应;表 一 一阶系统对典型输入信号的响应;4-3 二阶系统的时间响应;S;2 二阶系统的单位阶跃响应;特征根有三种情况： ①欠阻尼， ，特征根有一对共轭复根;此时， 此为衰减振荡函数,t , c(t ) 1;② 临界阻尼， ，特征根为一负实根。 此为衰减振荡的极限。 ;③过阻尼， ，系统有两个不等的负实根，;二阶系统的单位阶跃响应曲线;;3 二阶系统的单位脉冲响应;特征根有三种情况： ①欠阻尼， ，特征根有一对共轭复根;(2) 临界阻尼;（3） 过阻尼 ;4-4 高阶系统动态分析;（3）单位阶跃响应 令 ，作拉氏逆变换，得 ;（4）闭环主导极点 若实极点位于共轭复数极点的右侧，且距原点很近，则响应表现出明显的惯性环节特性，共轭极点只增加曲线初始段 的波动。 若实极点远离共轭复数极点，位于它们的左侧较远处，则实数极点对系统动态影响较小，响应特性主要决定于复数极点。 总之，三阶系统的响应特性 主要决定于距虚轴较近的闭 环极点，这类极点叫 做系统的闭环主导极点;2 高阶系统 （1） 主导极点：系统的所有闭环极点中，距虚轴最近，且周围无闭环零点的极点。 主导极点对系统响应起主导作用，其它极点在近似分析中可以忽略不计。 一般的，闭环主导极点总以共轭复数极点的形式出现。 （2）高阶系统的闭环传递函数 ;4-5 瞬态响应的性能指标;③峰值时间tp：单位阶跃响应c(t) 超过其稳态值而到达第一个峰值时所需要的时间。 ④超调量Mp:单位阶跃响应c(t) 第一次越过稳态值而达峰值时对稳态值的偏差与稳