已浏览:次 作者: 来源: 发布时间:2009年09月03日 10:18:18[字体大小：小 中 大]课程编号：S031029课程名称：机械工程控制基础(Mechanical Engineering Control Foundation)课程学时：60学时, 上机实验学时：8（课内）+8（课外） 课程学分：3适用专业：机械电子工程，机械设计及理论 课程性质：学位课先修课程：矩阵理论一、课程目的与要求本课程主要讲授。要求掌握的主要内容有：自动控制系统的构成，控制系统的数学描述，微分方程、传递函数，状态空间描述，运动分析及动态性能指标，稳定性分析及稳态误差，频率响应法，根轨迹法，系统的校正与综合。线性系统的结构分析，规范型，传递函数的最小实现，可控性、可观测性，对偶原理，状态反馈，状态观测器。采样控制系统，Z变换，脉冲传递函数，采样系统稳定性分析，状态空间描述、可控性及可观测性。李亚普诺夫方法分析控制系统的稳定性等。二、教学内容及学时安排第一章 绪论 引言；反馈控制的原理；反馈控制系统的构成；控制系统的分类第二章 控制系统的数学模型 列写运动方程；状态空间与状态方程；线性方程及状态方程的解；传递函数与传递函数矩阵；基本单元；脉冲响应与阶跃响应第三章 线性控制系统的运动 稳定性及稳定性判据；参数对稳定性的影响；静态误差；动态性能指标；二阶单输出系统的运动；高阶系统的运动；交连；控制系统的校正第四章 频域响应法Fourier（傅立叶）变换与非周期函数的频谱；频率特性函数；频率特性函数的图象；基本单元的频率特性函数；复杂频率特性图的绘制；环频率特性；Nyquist稳定判据；控制系统的稳定裕量；频率特性函数的几个重要特性；从开环频率特性研究闭环系统的动态性能第五章 根轨迹法根轨迹法的基本概念；根轨迹的基本特性几绘制规则；根轨迹绘制举例；闭环零点；的分布与系统性能指标的关系；根轨迹在系统校正中的应用第六章 单变量系统的校正与综合 预期开环频率特性的设计；串联校正的综合；局部反馈校正；恒值调节系统的综合第七章 线性系统的结构分析特征值规范型；状态可控性；状态可观测性与对偶原理；系统的结构分析；状态可控性可观性与传递函数矩阵；可控规范型和可观规范型；反馈控制对可控性和可观性的影响；传递函数矩阵的实现第八章 线性定常系统的综合 闭环系统的极点配置；解耦问题；状态重构问题；带有观测器的反馈控制系统；有外扰时控制系统的综合；鲁棒调节器第九章 采样控制系统采样过程与采样定理；保持器；Z变换；脉冲传递函数；采样系统的稳定性；采样系统的动态性能分析；采样系统的数字校正；离散系统的状态空间描述；离散系统的可控性和可观测性问题第十章 李亚普诺夫方法分析控制系统稳定性李亚普诺夫稳定性；李亚普诺夫稳定性基本定理；李亚普诺夫方法在线性定常系统中的应用；构造李亚普诺夫函数的一些方法学时分配建议：第一章 绪论 2第二章 控制系统的数学模型 6第三章 线性控制系统的运动 8第四章 频域响应法 6第五章 根轨迹法 4第六章 单变量系统的校正与综合 6第七章 线性系统的结构分析 6第八章 线性定常系统的综合 6第九章 采样控制系统 4第十章 李亚普诺夫方法分析控制系统稳定性 4上机实验学时 8合计 60三、教材及主要参考书1. 《自动控制原理》 吴麒 主编 清华大学出版社2. 《自动控制理论基础》 戴忠达等 清华大学出版社3. 《机械工程控制基础》 陈康宁 主编 西安交通大学出版社4. 《Modern control systems》 Richard C. Dorf and Robert H. Bishop Prentice Hall