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控制工程基础

《控制工程基础》

参考资料

Ø杨叔子主编《机械工程控制基础》

Ø控制工程基础的经典教材

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《控制工程基础》

目录

第1章：绪论

第2章：控制系统的数学模型

第3章：控制系统的时间响应分析

第4章：控制系统的频率特性分析

第5章：控制系统的综合与校正

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《控制工程基础》

第1章绪论

§1.1概述

§1.2自动控制系统的基本概念

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《控制工程基础》

本章的教学大纲

Ø1.了解自动控制理论研究的对象、作用；

ü2.掌握自动控制系统结构、工作原理及系统结构方框图；

ü3.掌握输入量、输出量、反馈、偏差等基本概念；

Ø4.了解控制系统的组成、分类及基本要求。

u教学重点：自动控制系统工作原理、系统结构方框图及输入

量、输出量、反馈、偏差等基本概念。

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《控制工程基础》

§1.1概述

1.学科性质：技术科学（应用理论）

2.研究对象：自动控制系统

例如机器人，火箭发射，数控机床(视频)等

3.研究问题：自动控制系统的性能(好坏)

①如何建立数学模型

4.课程内容②工程上分析和计算系统的方法

③一般的理论和规律

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《控制工程基础》

一、发展阶段

[经典控制]：20世纪50年代末形成完整的体系，以传递函数

为基础研究单输入、输出系统（SISO）的反馈控制系统。采

用的方法主要有：时域分析法、根轨迹法和频率法。

[现代控制]：60－70年代，以状态空间法为基础研究多输

出输入(MIMO)系统，变参数、非线性、高精度等系统。

采用的方法主要有：状态空间分析法。

[大系统理论和智能控制论]：大系统论是用控制和信息的

观点研究大系统的结构方案、总体设计中的分析方法和

协调问题，智能控制论是研究与模拟人类活动的机理的

新的控制论。

Ø本课程研究经典控制的主要内容。

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《控制工程基础》

二、自动控制理论的发展简史

1.1765瓦特飞锤控制器的应用，可以看成是自动控制学

科发展的起点。

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《控制工程基础》

2.1868年，麦克斯维(J.C．Maxwell)针对调速器的震荡问题

（稳定性）研究，发表了《论调节器》，最早的论文

导出了调节器的微分方程，并在平衡点附近进行线性化处理，指出稳定性取决于特征方程的根是否具有负的实部。

1877年，劳斯(E．Routh)和1895年赫尔维茨(A．Hurwith)

分别独立地提出了关于判断控制系统稳定性的代数判据。

1932年奈奎斯特(H．Nyquist)在研究负反馈放大器时创立

了有名的稳定性判据，并提出了稳定裕量的概念。

1945年伯德(H.W.Bode)提出了分析控制系统的另一种图

解方法即频率法。

1948年伊万斯(w.K．Evans)又创立了根轨迹法。

3.1948年维纳（N.Wiener）发表《控制论——关于在动物

和机器中控制和通讯的科学》一文，是控制论正式成为

一门学科的标志。点击查看