30587《机械控制工程基础》（自考资料）

30587机械控制工程基础

 扬州大学编

第1章  绪论
一、学习目的与要求
考生通过对第一章的学习，了解不同阶段控制理论的发展情况以及控制系统的基本类型；掌握开环控制系统和闭环控制系统的工作原理、基本组成和结构，以及对控制系统基本性能的要求。
二、课程内容
控制工程概述、控制系统的结构、控制系统的基本类型、对控制系统的基本要求。
三、考核知识点与考核要求
1. 控制系统的结构
识记：开环控制系统及其特点；闭环控制系统及其特点；半闭环控制系统及其特点；反馈控制系统；正反馈和负反馈；反馈控制系统的组成元件及含义。
领会：闭环控制系统工作过程；检测偏差用于纠正偏差的原理。
应用：参考对闭环恒温箱控制系统，分析教材习题1.4所述仓库大门自动控制系统及习题1.5所示液位自动控制系统的工作原理，并画出控制系统框图。
2. 控制系统的基本类型
识记：恒值控制系统；伺服跟踪系统；程序控制系统；连续模拟式控制系统；离散数字式控制系统；有差系统；无差系统。
领会：各类型控制系统的基本含义；不同类型控制系统间的异同。
3. 对控制系统的基本要求
识记：稳定性；快速性；准确性；稳态误差。
领会：稳、准、快各自的意义及其间的相互影响。
四、本章重点、难点
重点：闭环控制系统的组成及工作原理；对控制系统的基本要求。
难点：闭环控制系统的工作原理、闭环控制系统的方框图。
第2章  控制系统的数学模型
一、学习目的与要求
掌握建立机械控制系统的数学模型、传递函数以及控制方框图模型等方法，分析复杂闭环控制系统方框图模型等效变化。
二、课程内容
控制系统的微分方程；控制系统的传递函数；典型环节的传递函数；控制系统的方框图；典型系统的数学模型分析。
三、考核知识点与考核要求
1.控制系统的微分方程
识记：线性系统及其特性；非线性系统及其特性；间隙非线性；死区非线性；摩擦力非线性；饱和非线性；平方律非线性；本质非线性；非本质非线性；微分方程；自由运动状态；自由运动模态；微分方程的通解；微分方程的特解和特解；自然响应；强迫响应。
领会：线性系统的两个重要特性；微分方程和齐次微分方程的意义。
应用：建立控制系统微分方程；用拉普拉斯变换求解微分方程。
2.控制系统的传递函数
识记：传递函数的定义；传递函数的特点；传递函数的基本模型（一般形式）；传递函数的零极点模型；传递函数的时间常数模型；系统的零点；系统的极点；系统的传递系数（根轨迹增益）；静态（稳态）增益；时间常数；典型环节及其传递函数；储能元件和耗能元件。
领会：传递函数表达式的含义；传递函数与微分方程之间的关系；微分环节对系统的控制作用。
应用：建立机械、液压、电气等元件或系统的传递函数。
3.控制系统的函数方框图模型
识记：方框图的基本结构要素及特性；控制系统串联联接；控制系统的并联联接；控制系统的反馈联接；前向通路；反馈通路；闭环传递函数；开环传递函数；反馈传递函数；干扰输入传递函数；闭环特征方程。
领会：闭环控制系统框图模型的特点；方框图模型中分支点前移或后移的等效变换图；方框图模型中相加点前移或后移的等效变换图。
应用：根据系统各原件数学模型绘制系统的方框图模型；由系统方框图模型求系统的传递函数；同一方框图模型以不同输出时的传递函数；由方框图等效变换求传递函数。
四、本章重点、难点
重点：建立控制系统的微分方程；建立控制系统的传递函数；由方框图模型等效变换求系统传递函数。
难点：建立控制系统的微分方程；由方框图模型等效变换求系统传递函数。
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