机械工程控制基础第六版第一章

1、制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才 唐山学院唐山学院制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才v相对论、量子力学以及控制论被认为是相对论、量子力学以及控制论被认为是2020世纪的三项伟大科世纪的三项伟大科学成就。学成就。v19481948年美国科学家维纳发表专著年美国科学家维纳发表专著 提出了控制论（提出了控制论（CyberneticsCybernetics）。）。v19541954年，钱学森在美国出版年，钱学森在美国出版工程控制论工程控制论（Engineering Engineering cyberneticscybernetics），把控制论发展为一门

2、技术科学），把控制论发展为一门技术科学工程控制工程控制论，成为推动控制论科学思想的代表人物之一论，成为推动控制论科学思想的代表人物之一。制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才EngineValveSteamBoilerMetalsphereGovernorOutput shaftMeasured speed制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才系统与外界的交互作用系统与

3、外界的交互作用制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才机械工程中的广义系统：机械工程中的广义系统：制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才2() ( )( )mppyctkf t2mpcpk2( )()()( )y tcpmpcpkxkt0(0),yy0.(0)yy( ) ,( )f tx t1 , cp k( )y t制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才制作：华中科技大

4、学熊良才、吴波、陈良才制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才 制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才 制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才方框图中各符号的意义 元部件元部件 方框（块）图方框（块）图 信号（物理量）及传递方向信号（物理量）及传递方向 中的符号中的符号 比较点比较点 引出点引出点 表示负反馈表示负反馈制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才温度控制系统制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才方框图炉温控制系统方框图炉温控制系统方框图制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才

5、v输出不影响输入，对输出不需要测量，通常容易实现；输出不影响输入，对输出不需要测量，通常容易实现；v组成系统的元部件精度高，系统的精度才能高；组成系统的元部件精度高，系统的精度才能高；v系统的稳定性不是主要问题系统的稳定性不是主要问题；主要特点主要特点：控制方式控制方式：v按给定值操纵。信号由给定值至输出量单向传递。一定按给定值操纵。信号由给定值至输出量单向传递。一定的给定值对应一定的输出量。系统的控制精度取决于系的给定值对应一定的输出量。系统的控制精度取决于系统事先的调整精度。对于工作过程中受到的扰动或特性统事先的调整精度。对于工作过程中受到的扰动或特性参数的变化无法自动补偿。结构简单，成本

6、低廉，多用参数的变化无法自动补偿。结构简单，成本低廉，多用于系统结构参数稳定和扰动信号较弱的场合于系统结构参数稳定和扰动信号较弱的场合, ,如自动售货如自动售货机，自动报警器，自动流水线等机，自动报警器，自动流水线等。 控制器被控制对象给定给定值值输出输出量量按给定值控制的原理方框图制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才v输出影响输入，所以能削弱或抑制干扰；输出影响输入，所以能削弱或抑制干扰；v低精度元件可组成高精度系统；低精度元件可组成高精度系统；v因为可能发生超调，振荡，所以稳定性很重要。因为可能发生超调，振荡，所以稳定性很重要。主要特点主要特点：控制

7、方式控制方式：v反馈控制，反馈按反馈极性的不同分成两种形式：反馈控制，反馈按反馈极性的不同分成两种形式：正反馈，负反馈。我们所讲述的反馈系统如果无特正反馈，负反馈。我们所讲述的反馈系统如果无特殊说明，一般都指负反馈。殊说明，一般都指负反馈。 控制器控制器被控制被控制对象对象输入量输入量输出量输出量闭环控制闭环控制典型方框图典型方框图扰动扰动制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才制作：华中科技大学熊良才、吴波、陈良才1.课程性质、目的及任务课程性质、目的及任务课程性质：本课程是一门比较抽象的技术基础课课程性质：本课程是一

8、门比较抽象的技术基础课,侧重原理，侧重原理，其内容密切结合工程实际，是一门专业基础课。它以控制论其内容密切结合工程实际，是一门专业基础课。它以控制论为理论基础，研究机械工程中广义系统的动力学问题；同时，为理论基础，研究机械工程中广义系统的动力学问题；同时，它又是一种方法论。它又是一种方法论。 目的及任务：学习本课程的目的在于使学生能以目的及任务：学习本课程的目的在于使学生能以 动态动态（即（即动力学）的观点而不是静态观点去看待一个机械工程系统；动力学）的观点而不是静态观点去看待一个机械工程系统；从从整体整体的而不是分离的角度，从整个系统中的信息之传递、的而不是分离的角度，从整个系统中的信息之传递、转换和反馈等角度来分析系统的动态行为。能结合工程实际转换和反馈等角度来分