第一章绪论_机械工程控制基础教案
Chp.1 绪论
基本要求
（1）了解机械工程控制论的基本含义和研究对象,学习本课程的目的和任务；掌握广义
系统动力学方程的含义。
（2）了解系统、广义系统的概念，了解系统的基本特性；了解系统动态模型和静态模
型之间的关系。
（3）掌握反馈的含义，学会分析动态系统内信息流动的过程，掌握系统或过程中存在的反馈。
（4）了解广义系统的几种分类方法；掌握闭环控制系统的工作原理、组成；学会绘制
控制系统的方框图。
（5）了解控制系统中基本名词和基本变量。
（6）了解正反馈、负反馈、内反馈、外反馈的概念。
（7）了解对控制系统的基本要求。
重点与难点
本章重点
（1）学会用系统论、信息论的观点分析广义系统的动态特性、信息流，理解信息反馈的含义及其作用。
（2）掌握控制系统的基本概念、基本变量、基本组成和工作原理；绘制控制系统方框
图。
本章难点
广义系统的信息反馈及控制系统方框图的绘制。
一、课程简介
性质：机械设计制造及其自动化专业的一门技术基础课。
学时：32h
先修课程：复变函数、机械动力学、交流电路理论
后续课程：为专业基础和专业课打下一定基础。如：机械工程测试技术、机电传动控制、数控机床等。
主要内容：本课程是数理基础课与专业课程之间的桥梁。主要内容包括：控制理论的研究对象与任务、物理系统数学模型建立、时间响应分析、频率特性分析、系统的稳定性、系统的性能分析与校正、系统辩识、控制系统的计算机辅助分析.
教材：杨叔子主编，《机械工程控制基础》，华中科技大学出版社，2004 参考书目：
（1）Katsuhiko Ogata. 卢伯英等译，现代控制工程（第四版）.北京：电子工业出版社，
2003
（2）李友善主编：《自动控制原理》，国防工业出版社，2003
教材结构：1）对研究对象（机械工程）问题建立数学模型chp.2
2）在一定输入下分析系统的输出：
时间响应（时域分析）chp.3
频率响应(频率分析) chp.4
3) 系统性能分析：稳定性判据chp.5
4) 系统校正：使系统全面满足性能指标要求
chp.6
二、对象与任务
控制论+工程技术T工程控制论
控制论+机械工程T机械工程控制
研究对象：研究广义系统在一定外界条件下，从系统初始条件出发的整个动态过程，以及在这个历程中和历程结束后所表现出来的动态特性和静态特性。
分析:( 1)广义系统:
(a )可大可小，可繁可简，可虚可实。
(b)—般可建立数学模型：微分方程、传递函数、频率响应函数等
(c)系统具有固有特性，由结构和参数决定
( 2 )外界条件：指对系统的输入(激励) 包括认为激励、控制输入、干扰输入等
分析系统，就是分析x(t)、h(t)、y(t)三者关系(动态历程)
三、反馈
控制论的中心思想就是“反馈控制”
1、定义：将系统输出全部或部分返回到输入端。
2、从微分方程中体现反馈
3、实例：蒸汽机离心调速器
4、说明：( 1)人为增加，
( 2)外反馈与内反馈
( 3)正反馈与负反馈
( 4)都引起信息传输与交换
四、系统分类
1、按反馈分：开环系统：无反馈回路。无反向信息交换，不能进行输出校正(精度低)
例：Fig 1.31 数控机床进给系统闭环系统：通过反馈环节调节输入，获得高精度输出。
例：Fig 1.32 附加检测(反馈)装置
2、按输出变化：自动调节系统(恒值系统)：在外界干扰下，系统输出基本保持为常量(给定量为恒值)。
随动系统：输出相应于输入按任意规律变化(给定量为变量)。程序控制系统：系统输出按预定程序变化。五、控制系统基本组成环节
系统中的环节：
1、控制环节（给定环节）：产生控制信号，可各种形式。
2、测量环节：测量被控参量，起反馈作用，一般为非电量电测。比较
3、比较环节：
输入和反馈量，产生偏差信号。
￡ =X i —X b （同一种量）
4、放大环节：用以推动执行元件工作。
5、校正元件：改善系统性能的调节元件。
6、执行元件：对被控对象直接操作。
系统中的量：
1、输出量（被控量、被控参量）X0：最终控制的目标值。
机械工程控制基础(第六版)公式
机械工程控制基础（第六版）公式 1.典型时间函数的拉氏变换以及拉氏变换的性质 22222 1 111[1];[()]1;[];[]![sin ];[cos ];[]at n n L L t L t L e S S S a w S n L wt L wt L t S w S W S δ+= ===-===++ ①延迟性质：[()].()as L f t a e F S --= ②复数域的位移性质：[()]()at L e f t F S a -=+ ③相似定理：1[()]()S L f at F a a = ④微分性质：()12'(1)[()][](0)(0)(0)n n n n n L f t S F S S f S f f -+-+-+=---- 当初始条件为零时：()[()][]n n L f t S F S = ⑤积分性质：(1)()1[()](0)F S L f t dt f S S -+= +? 初始条件为零时：() [()]F S L f t dt S =? ⑥初值定理：0 (0)lim ()lim ()s t f f t SF S + + →+∞ →==;⑦终值定理：0 lim ()lim ()t s f t SF S →+∞ →= 2.传递函数的典型环节及公式 ①比例环节K ；②积分环节 1S ；③微分环节S ；④惯性环节11TS +；⑤一阶微分环节1TS + ⑥振荡环节 22 121 T S TS ζ++；⑦二阶微分环节2221T S TS ζ++；⑧延时环节S e τ- ⑨开环传递函数()()H S G S ； 其中G(S)为向前通道传递函数，()H S 为反馈传递函数 闭环传递函数() ()1()() G S G S H S G S = +闭 ⑩梅逊公式n n n t T ∑?= ? ； 1231i j k i j k L L L ?=-∑+∑-∑+ 其中：T ——总传递函数 n t ——第n 条前向通路得传递函数； ?——信号流图的特征式 3.系统的瞬态响应及误差分析 ①一阶系统传递函数的标准式()1 K G S TS = +， K 一般取1 ②二阶系统传递函数的标准式222 1 ().2n n n w G S k S w S w ζ=++; K 一般取1 ③2 1d n w w ζ=-；其中ζ为阻尼比，n w 为无阻尼自然频率，d w 为阻尼自然频率
第一章绪论_机械工程控制基础教案
Chp.1 绪论 基本要求 （1）了解机械工程控制论的基本含义和研究对象,学习本课程的目的和任务；掌握广义 系统动力学方程的含义。 （2）了解系统、广义系统的概念，了解系统的基本特性；了解系统动态模型和静态模 型之间的关系。 （3）掌握反馈的含义，学会分析动态系统内信息流动的过程，掌握系统或过程中存在的反馈。 （4）了解广义系统的几种分类方法；掌握闭环控制系统的工作原理、组成；学会绘制 控制系统的方框图。 （5）了解控制系统中基本名词和基本变量。 （6）了解正反馈、负反馈、内反馈、外反馈的概念。 （7）了解对控制系统的基本要求。 重点与难点 本章重点 （1）学会用系统论、信息论的观点分析广义系统的动态特性、信息流，理解信息反馈的含义及其作用。 （2）掌握控制系统的基本概念、基本变量、基本组成和工作原理；绘制控制系统方框 图。 本章难点 广义系统的信息反馈及控制系统方框图的绘制。 一、课程简介 性质：机械设计制造及其自动化专业的一门技术基础课。 学时：32h 先修课程：复变函数、机械动力学、交流电路理论 后续课程：为专业基础和专业课打下一定基础。如：机械工程测试技术、机电传动控制、数控机床等。 主要内容：本课程是数理基础课与专业课程之间的桥梁。主要内容包括：控制理论的研究对象与任务、物理系统数学模型建立、时间响应分析、频率特性分析、系统的稳定性、系统的性能分析与校正、系统辩识、控制系统的计算机辅助分析. 教材：杨叔子主编，《机械工程控制基础》，华中科技大学出版社，2004 参考书目： （1）Katsuhiko Ogata. 卢伯英等译，现代控制工程（第四版）.北京：电子工业出版社， 2003 （2）李友善主编：《自动控制原理》，国防工业出版社，2003 教材结构：1）对研究对象（机械工程）问题建立数学模型chp.2 2）在一定输入下分析系统的输出： 时间响应（时域分析）chp.3 频率响应(频率分析) chp.4 3) 系统性能分析：稳定性判据chp.5 4) 系统校正：使系统全面满足性能指标要求 chp.6
内科护理学教案
教学内容 一、概述 WHO对健康的定义：健康是身体上、心理上和社会适应的完好状态，而不仅是没有疾病和虚弱”。健康的定义反映了生物医学模式向生物-心理-社会医学模式的转变，以疾病为中心、以病人为中心”向“以人的健康为中心”的发展和转变。 二、内科护理的内容及结构 内科护理建立在基础医学、临床医学和人文社会科学基础之上，是临床护理中的综合学科，涉及范围广，内容丰富。 本教材共十章：绪论、呼吸系统疾病病人的护理、循环系统疾病病人的护理、消化系统疾病病人的护理、泌尿系统疾病病人的护理、血液系统疾病病人的护理、内分泌代谢疾病病人的护理、风湿性疾病病人的护理、神经系统疾病病人的护理、传染病病人的护理及书末的实践指导。 三、内科护理的学习目的与方法 （一）护理专业的起始教育主要是通科护理教育。 （二）中专学生毕业时应具备通科临床护理的基本能力，通过国家护士执业资格考试，获得护士执业资格证书，经注册，成为合格的注册护士，才能从事护理专
业工作。 （三）内科护理是临床专业课中的基础和关键课程。 四、内科护士的角色 1、病人的直接护理者 2、协作者 3、教育者 4、代言者 5、管理者 护理专业的学生将来要很好地完成上述角色任务，就必须努力学习内科护理，树立“以人的健康为中心”的护理理念，掌握内科护理的基本理论、基本知识和基本技能，具有良好的学习、工作态度，能运用护理程序对内科常见病、多发病病人进行整体护理，为服务对象提供减轻痛苦、促进康复、预防疾病、保持健康的服务。 五、内科护理的学习方法 多观察、勤思考、多请教、重理解、积极讨论、做好笔记 （一）、以整体护理观指导学习 整体护理观是适应医学模式的转变，适应社会需求和医学的发展变化而建立的全新的护理理念和科学的临床思维和工作方法。 通过理论学习和实践，熟练应用护理程序，贯穿整体护理理念，使这种理念和概念框架内化为自身的学习和思维习惯，将来再外化为工作方法。 在学习中自觉地用整体观思考问题，在工作中自觉地关注病人在生理、心理、社会等各方面对健康问题的反应和对护理的需求，用整体观观察和护理病人。（二）以马斯洛的人的基本需要层次论指导学习这一理论，不仅可以指导和帮助同学们在学习和生活中正确理解未满足的需要，提高学习的积极性和主动性，更重要的是，还可以帮助同学们提高将来的工作质量。 （三）重视对实践技能的学习掌握 1、职业教育的本质特征是以基本满足岗位需求为出发点和归宿的教育 2、中等卫生职业教育的培养目标是：培养技能型、服务型的高素质劳动者 3、护理是实践性非常强的学科，技术操作的熟练程度直接影响着护理和抢救的效果 4、本教材在内容的选择、编写的体例和对实践指导的处理上，都体现了实用性和实践性 六、内科护理的发展趋势 （一）社会需求变化和医学发展对内科护理的影响 疾病谱的变化、人口老龄化进程加速、医疗费用增长过快、医学的快速发展（二）内科护理的发展趋势 1、社会发展变化所导致的对卫生保健需求的变化和医学的发展对内科护理影 响深远，也决定了内科护理的未来发展趋势护理工作的场所从医院扩展到社区和家庭成为必然。大力发展社区卫生服务，建立完善的社区卫生服务体系，使医疗、护理从医院走向家庭和社区是解决这一问题的关键环节 2、心理护理成为内科护理不可分割的重要组成部分 内科疾病大多病程长，易反复或恶化，治疗效果不显著。慢性病多，老年病人多，疑难杂症多，病人易产生急躁、焦虑、悲观、恐惧、抑郁、孤独等各种消极心理反应。内科护理工作中，心理护理至关重要 针对病人不同的心理反应，做好心理疏导和精神调适 3、护理科研和循证护理将受到重视
机械工程控制基础简答题答案(1)
1.何谓控制系统，开环系统与闭环系统有哪些区别？ 答：控制系统是指系统的输出，能按照要求的参考输入或控制输入进行调节的。开环系统构造简单，不存在不稳定问题、输出量不用测量；闭环系统有反馈、控制精度高、结构复杂、设计时需要校核稳定性。 2.什么叫相位裕量？什么叫幅值裕量？ 答：相位裕量是指在乃奎斯特图上，从原点到乃奎斯特图与单位圆的交点连一直线，该直线与负实轴的夹角。幅值裕量是指在乃奎斯特图上，乃奎斯特图与负实轴交点处幅值的倒数。 3.试写出PID控制器的传递函数？ 答：G C(s)=K P+K Ds+K I/s 4,什么叫校正（或补偿）？ 答：所谓校正（或称补偿），就是指在系统中增加新的环节或改变某些参数，以改善系统性能的方法。 5.请简述顺馈校正的特点 答：顺馈校正的特点是在干扰引起误差之前就对它进行近似补偿，以便及时消除干扰的影响。6.传函的主要特点有哪些？ 答：（1）传递函数反映系统本身的动态特性，只与本身参数和结构有关，与外界输入无关；（2）对于物理可实现系统，传递函数分母中s的阶数必不少于分子中s的阶数；（3）传递函数不说明系统的物理结构，不同的物理结构系统，只要他们的动态特性相同，其传递函数相同。 7.设系统的特征方程式为4s4+6s3+5s2+3s+6=0，试判断系统系统的稳定性。 答：各项系数为正，且不为零，满足稳定的必要条件。列出劳斯数列： s4 4 s3 6 3 s2 3 6 s1 -25/3 s0 6 所以第一列有符号变化，该系统不稳定。 8.机械控制工程主要研究并解决的问题是什 么？ 答：（1）当系统已定，并且输入知道时，求出系统的输出(响应)，并通过输出来研究系统本身的有关问题，即系统分析。（2）当系统已定，且系统的输出也已给定，要确定系统的输入应使输出尽可能符合给定的最佳要求，即系统的最佳控制。（3）当输入已知，且输出也是给定时，确定系统应使得输出金肯符合给定的最佳要求，此即最优设计。（4）当系统的输入与输出均已知时，求出系统的结构与参数，即建立系统的数学模型，此即系统识别或系统辨识。（5）当系统已定，输出已知时，以识别输入或输入中得有关信息，此即滤液与预测。 9，在系统校正中，常用的性能指标有哪些？答：（1）在系统校正中，常用的性能指标按其类型可分为：(1)时域性能指标，它包括瞬态性能指标（即上升时间、峰值时间、最大超调量、调整时间等）和稳态性能指标（即稳态误差）。（2）频域性能指标，它包括相位裕量、幅值裕量、频宽等。 10.求拉氏反变换的方法有哪些？ 答：（1）查表法；（2）有理函数法；（3）部分分式法。 11.简述二阶欠阻尼系数a，w n与性能指标M p(超调量)、t s(调整时间)的关系。 答：二阶欠阻尼系统若a不变，增大或减小w(n)，则超调量t(p)不变，调整时间t(s)减小（或增大）;若t(n)不变，增大（或减小）a，则超调量M(p)减小（或增大），调整时间t(s)减小（增大） 12.简述串联超前校正环节的作用。 答：串联超前校正环节的作用是：串联超前校正环节增大了相位裕量，加大了宽带，这就意味着提高了系统的相对稳定性，加快了系统的响应速度，使过度过程得到显著改善。但由于系统的增益和型次都未变化，所以稳态精度变化不大。13.传递函数的典型环节主要有哪几种？ 答：（1）比例环节K；（2）积分环节1/s（3）微分环节s（4）惯性环节1/（Ts+1）（5）一阶微分环节Ts+1（6）震荡环节1/(T2s2+2aTs+1)（7）二阶微分环节T2s2+2aTs+1（8）延时环节e-ts 14.终值定理的应用条件是什么？ 答：若函数f（t）及其一阶导数都是可拉氏变换的，并且除在原点处唯一的极点外，sF（s）在包括含jw轴的右半s平面内是解析的，这就意味着 当t趋近与无穷时f（t）趋于一个确定的值，则 函数f（t）的终值为limf（t）=limF（s）。 15.什么叫系统分析？ 答：当系统已定，并且输入知道时，求出系统的 输出（响应），并且通过输出来研究系统本身的有 关问题，即系统分析。 16.对数坐标图的主要优点有哪些？ 答：（1）可以将幅值相乘转化为幅值相加，便于 绘制多个环节串联组成的系统的对数频率特性 图。（2）可采用渐近线近似的作用方法绘制对数 幅频图，简单方便，尤其是在控制系统设计、校 正及系统辨识等方面，优点更为突出。（3）对数 分度有效地扩展了频率范围，尤其是低频段的扩 展，对工程系统设计具有重要意义。 17.简述拉氏反变换中部分分式法的步骤。 答：部分分式法是通过代数运算，先将一个复杂 的象限函数化为数个简单的部分分式之和，再分 别求出各个分式的原函数，总的原函数即可求得。 18.请写出超前校正装置的传递函数，如果将它 用于串联校正，可以改善系统什么性能？ 答：G c(s)=1/a乘aTs+1/(Ts+1),a>1可增加相位 裕量，调整频带宽度。 19.影响系统稳态误差的因素有哪些？ 答：影响系统稳态误差的因素有系统的类型、开 环增益和输入信号。 20.已知系统的调节器为 G c(s)=(T1s+1)(T2s+1)/s,其中T1、T2>0，问是否 可以称其为PID调节器，请说明理由。 答：可以称其为PID调节器。 G c(s)=(T1+T2)+T1T2S+1/S .G c(s)由比例部分 (T1+T2) 、微分部分T1T2s及积分部分1/s相加而 成。 21.什么叫机械系统的动柔度和动刚度？ 答：若机械系统的输入为力，输出为位移（变形）， 则机械系统的频率特性就是机械系统的动柔度； 机械系统的频率特性的倒数就是机械系统的动刚 度。 22.什么叫机械系统的基本要求？ 答：对控制系统的基本要求有系统的稳定性、响 应的快速性和响应的准确性等，其中系统的稳定 性是控制系统工作的首要条件。在参数已知的情 况下分析和评定系统的稳定性、快速性和准确性。 23.设开环传递函数Gs=100/s+10s+50,试说明开 环系统频率特性极坐标图的起点和终点。 答：G（s）=0.2/（0.1s+1）（0.02s+1） G（jw）=0.2/(j0.1w+1)(j0.02w+1) G(jw)极坐标图起点：（0.2.j0） G(jw)极坐标图终点（0，j0） 29.什么是数学模型？ 答：数学模型是系统动态特性的数学表达式。建 立数学模型是分析、研究一个动态特性的前提。 一个合理的数学模型应以最简化的形式，准确地 描述系统的动态特性。 30.线性系统的主要特征是什么？ 答：若系统的数学模型表达式是线性的，则这种 系统就是线性系统。线性系统最重要的特征是可 以运用叠加原理。所谓叠加原理，就是系统在几 个外加作用下所产生的响应，等于各个外加作用 单独作用的响应之和。 31.简述系统时间响应的概念。 答：机械工程系统在外加作用激励下，其输出量 随时间变化的函数关系称之为系统的时间响应， 通过时间响应的分析可以揭示系统本事的动态特 性。 32.在频率特性的图形表示方法中，常用的方法 有哪几种？ 答：（1）对数坐标图或称伯德图（2）极坐标图或 称乃奎斯特图（3）对数幅-相图。 33.判断定常系统是否稳定的方法有哪几种？ 答：劳斯判据；胡尔维茨判据；乃奎斯特稳定性 判据；根轨迹法。 34.反馈校正与串联校正相比，所具有的优点是 哪些？ 答：反馈校正比串联校正更有其突出的优点：利 用反馈能有效地改变被包围环节的动态结构参 数，甚至在一定条件下能用反馈校正完全取代包 围环节，从而大大减弱这部分环节由于特性参数 变化及各种干扰给系统带来的不利影响。 35.什么是反馈（包括正反馈和负反馈）？ 答：所谓信息的反馈，就是把一个系统的输出信 号不断直接地或经过中间变换后全部或部分地返 回，再输入到系统中去。如果反馈回去的讯号（或 作用）与原系统的输入讯号（或作用）的方向相 反（或相位相差180度）则称之为“负反馈”；如 果方向或相位相同，则称之为“正反馈”。 36.劳斯-胡尔维茨稳定性判据的根据是什么？ 答：利用特征方程式的根与系统的代数关系，由 特征方程中的已知系数间接判断出方程的根是否 具有负实部，从而判断系统是否稳定。 37.采用何种方式可以同时减少或消除控制输入 和干扰作用下的稳态误差？ 答：在干扰作用点至系统输入口的前通道中，提 高增益和设置积分环节。 38.简述拉氏变换的线性性质。 答：拉氏变换是一个线性变换，若有常数KK，函 数f(t1),f(t2),则 L[K1f1(t)+K2f2(t)]=K1L[f1(t)]+K2L[f2(t)]=K1F1(s )+K2F2(s) 39．系统的频域性能指标有哪些？ 答：相位裕量、幅值裕量、截止裕量及频宽、谐 振频率及谐振峰值。 40.频率特性和传递函数的关系是什么？ 答：若系统的传递函数为G（s），则相应系统的 频率特性为G（jw），即将传递函数中得s用jw 代替 40.请写出滞后校正装置的传递函数，如果将它 用于串联校正，可以改善系统什么性能？ 答：G(s)=Ts+1/9aTs+1)，提高系统的稳态精度。 41.什么是系统频率特性的截止频率？ 答：是指系统闭环频率特性的幅值下降到其零频 率幅值以下3dB时的频率。 42.典型二阶系统（当0
《机械工程控制基础》教学大纲
机械工程控制基础课程教学大纲 一、课程名称 机械工程控制基础Cybernetics Foundation for Mechanical Engineering 学时：40 二、授课对象 机械类各专业 三、先修课程 复变函数、积分变换 四、课程的性质、目标与任务 本课程侧重原理，其内容密切结合工程实际，是一门专业基础课。它是控制论为理论基础，以机械工程系统为研究对象的广义系统动力学；同时，它又是一种方法论。学习本课程的目的在于使学生能以动力学的观点而不是静态观点去看待一个机械工程系统；从整体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，应用经典控制论中的基本概念和基本方法来分析、研究和解决其中的问题。这包括两个方面：①对机电系统中存在的问题能够以控制论的观点和思维方法进行科学分析，以找出问题的本质和有效的解决方法；②如何控制一个机电系统，使之按预定的规律运动，以达到预定的技术经济指标，为实现最佳控制打下基础。 五、课程的基本要求 1．对于建立机电系统的数学模型，有关数学工具（如Laplace变换等）的应用，传递函数与方框图的求取、简化与演算等，应有清楚的基本概念并能熟练掌握。 2．对于典型系统的时域和频域特性，应有清楚的基本概念并能熟练掌握。 3．掌握判别线性系统稳定性的基本概念和常用判据。 4．对于线性系统的性能指标有较全面的认识，了解并掌握系统的综合与校正的常用方法。 5．了解线性离散系统和非线性系统的基本概念和基本的分析方法。 6．对系统辩识问题应建立基本概念。 六、教学内容与学时分配 授课学时为40学时，实验8学时；复习、做习题、写实验报告等课外学时为50学时以上。
机械工程控制基础知识点汇总
机械工程控制基础知识点 ●控制论的中心思想：它抓住一切通讯和控制系统所共有的特点，站在一个更概括的理论高度揭示了它们的共同本质，即通过信息的传递、加工处理和反馈来进行控制。 机械工程控制论：是研究机械工程技术为对象的控制论问题。（研究系统及其输入输出三者的动态关系）。 机械控制工程主要研究并解决的问题：（1）当系统已定，并且输入知道时，求出系统的输出(响应)，并通过输出来研究系统本身的有关问题，即系统分析。（2）当系统已定，且系统的输出也已给定，要确定系统的输入应使输出尽可能符合给定的最佳要求，即系统的最佳控制。（3）当输入已知，且输出也是给定时，确定系统应使得输出金肯符合给定的最佳要求，此即●最优设计。（4）当系统的输入与输出均已知时，求出系统的结构与参数，即建立系统的数学模型，此即系统识别或系统辨识。（5）当系统已定，输出已知时，以识别输入或输入中得有关信息，此即滤液与预测。 ●信息：一切能表达一定含义的信号、密码、情报和消息。 信息传递/转换：是指信息在系统及过程中以某种关系动态地传递。 信息的反馈：是把一个系统的输出信号不断直接地或经过中间变换后全部或部分地返回，再输入到系统中去。如果反馈回去的讯号（或作用）与原系统的输入讯号（或作用）的方向相反（或相位相差180度）则称之为“负反馈”；如果方向或相位相同，则称之为“正反馈”。 ●系统：是指完成一定任务的一些部件的组合。 控制系统：是指系统的输出，能按照要求的参考输入或控制输入进行调节的。 开环系统：系统的输出量对系统无控制作用，或者说系统中无反馈回路的。闭环系统：系统的输出量对系统有控制作用，或者说，系统中存在反馈的回路。
机械工程控制基础
机械工程控制基础模拟卷 一、选择题 1. 控制工程主要研究并解决的问题之一是（ D ） A 、系统已定，输入不确定，求系统的输出 B 、系统已定，输入已知，求系统的输出（响应） C 、系统已定，规定系统的输入 D 、系统不定，输入已知，求系统的输出（响应） 2. 已知机械系统的传递函数为,44)(2++= s s s G 则系统的阻尼比、增益和放大系数是（B ）。 A. 0.25, 1, 1 B. 0.5,4,1 C. 0.25,4,4 D. 0.5,1,4 3. 弹簧-质量-阻尼系统的传递函数为1/（ms 2+cs+k ）,则系统的无阻固有频率ωn 为（A ） A m k B k m C m c D c m 4. 对于定常控制系统来说（A ） A 、 表达系统的微分方程各项系数不随时间改变 B 、 微分方程的各阶微分项的幂为1 C 、 不能用微分方程表示 D 、 系统总是稳定的 5.微分环节反映了输入的变化趋势，可以应用于( A )。 A. 增加系统阻尼 B. 减小系统阻尼 C. 减弱噪声的作用 D. 减小稳态误差 6. 系统方块图如图所示,其开环传递函数G k (S)是（A ） A 5S/(3S+1) B (3S+1)/5S C 1/[5S(3S+1)] D 5/[S(3S+1)] 7.系统的输出误差为e(t)，其稳态误差为：（ A ） A )(lim 10s sE s → B )(lim 0s E s →
C ) ( lim s E s∞ →D ) ( lim 1 s sE s∞ → 8. 比例环节的对数幅频特性曲线是一条（A ）。 A.水平线 B.垂直线 C.斜率为-20db/dec的直线 D.斜率为-10db/dec的直线 9. 所谓校正（又称补偿）是指（B ） A、加入PID校正器 B、在系统中增加新的环节或改变某些参数 C、使系统稳定 D、使用劳斯判据 10. PI校正属于下面哪种校正方法：（B ） A相位超前校正 B 相位滞后校正 C相位滞后超前校正D无法确定 二、填空题 1.设计控制系统基于以下几个要求：稳定性、精准性和快速性。 2. 传递函数可定义为：在外界输入作用前，输入、输出的初始条件为零时，线性定常系统的输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。 3. 当阻尼比ξ大于0小于1时，系统称为欠阴尼系统，当阻尼比ξ=0时，系统称为无阻尼系统，当阻尼比ξ=1时，系统称为临介阻尼系统，当阻尼比ξ大于1时系统称为过阻尼系统。 三、计算题 1. 列出如右图所示的系统的微分方程，并推出传递函数。
《机械工程控制基础》课程教学大纲-版(可编辑修改word版)
《机械工程控制基础》课程教学大纲 课程名称：机械工程控制基础 英文名称：Control Fundamental of Mechanical Engineering 课程编码：51510502 学时/学分：36/2 课程性质：必修课 适用专业：机械类各专业 先修课程：高等数学，理论力学，电工与电子技术，复变函数与积分变换（可选） 一、课程的目的与任务 《机械工程控制基础》是机械设计制造及其自动化专业的机械电子工程及相近专业方向的一门技术基础课。 本课程是在高等数学和工程数学（复变函数与积分变换）的知识基础上，结合力学、电学等相关知识，介绍机械工程类专业的重要理论基础之一——工程控制论。这门学科既是一门广义的系统动力学，又是一种合乎唯物辩证法的思想论和方法论，对启迪与发展人们的思维与智力有很大的作用。 本课程的基本任务是将自动控制理论应用于机械工程实际，基本要求是在阐明机械工程控制论的基本概念、基本知识与基本方法的基础上，使学生学会建立和变换系统的数学模型，掌握控制系统的时间响应分析和频率特性分析方法，并在此基础上具备讨论控制系统的稳定性，以及系统分析和校正、系统辨识等问题的能力。使学生以辩证方法冲破形而上学的思想方法，推动这一领域的生产与学科向前发展。 在学习本课程之前，学生应当从先修课程中获得动力学分析、电路分析的能力，了解微分方程求解知识和复变函数的概念，初步掌握积分变换及其逆变换的基本方法。 学习本课程之后，学生还应当注意结合其它机械工程学的知识，将控制理论应用到工程实践中去。 二、教学内容及基本要求 第一章绪论 教学目的和要求：本章首先阐述了机械工程控制基础这门课程的重要意义，然后介绍控制工程的基本思想、基本概念、控制系统的分类和基本要求，使学生了解机械工程控制论的研究对象与任务和系统、模型等知识，深刻理解反馈和反馈控制，接下来对控制理论的发展进行简单介绍。
中职《学前教育学》第一章绪论教案
课题第一章绪论课型 新授课
目的要求（知识目标、能力目标、技能目标、思考目标） 1. 理解概念：什么是教育？什么是学前教育学； 2. 明确学前教育学学科内容和学习要求； 内容分析 （重点、难点、关键） 重点 难点 关键：明确本学科在专业学习中的重要意义，掌握学习课程的方法; 教具学具：多媒体课件 教学方法：案例分析法、讨论法、讲解法； 教学过程（教学过程设计） 一、 导入新课（提出本课学习的相关要求、学习的方法及考试的形式） 二、 讲授新课 （通过案例引入课题，帮助学生理解幼儿教育有其必然规律及幼儿教育学概念） 案例 1：两个同样大的还在学走路，一个孩子的父母很放手，摔倒了，让他自 己爬起来再走，另一个孩子的父母小心翼翼地护着孩子，生怕他摔倒了，或干脆用 带子绑住孩子的腰，栓着走。（第一位家长的做法符合孩子成长规律； 第二位家长过 度保护；） 案例2： 一位教师在组织幼儿认识在教幼儿认识蔬菜的时候，在黑板上挂上青 菜、西红柿等图片，告诉幼儿它们的名称和特征、用途，另外一位教师则带领幼儿 到附近菜农的地里参观菜农是如何种菜施肥和浇水，并让幼儿在班级的自然角种上 蔬菜并进行管理， 问题研讨： 【归纳总 结】 教育不仅是经验，教育是有规律的，不同的教育方式有不同的教育结果。 ★什么是教育？ 教育是有目的、有意识地对人身心施加影响并促进人向社会要求的方向发展的 一种社会实践活动。任务就是把原本作为自然人而降生的孩子培养成合格的社会成 员。包括家庭教育、社会教育和学校教育（广义的教育）。 狭义的教育：指学校教育，如幼儿园教育，小学、中学和大学教育以及其他人 们为了某种目的而特别组织的教育。 学校教育：在专门的教育机构中，有专职的教师，他们根据社会的要求，对受 教育者进行的一种有目的、有计划、有组织、有系统的教育和培养，使受教育者在 思想品德、知识技能、智力力和身体方面向预期的方向发展，成为社会所需要的人。 什么是教育、幼儿教育、教育学、学前教育学、学习学前教育学的意义及方法。 学好 本学科的方法； 做好观察记录。 案例1哪一个孩子先学会走路？为什么? 案 例2哪一个教师的做法较好，为什么？ 教育无处不在（保护、激励、慈爱）
机械工程控制基础知识点整合
第一章绪论 1、控制论的中心思想、三要素和研究对象。 中心思想：通过信息的传递、加工处理和反馈来进行控制。 三要素：信息、反馈与控制。 研究对象：研究控制系统及其输入、输出三者之间的动态关系。 2、反馈、偏差及反馈控制原理。 反馈：系统的输出信号部分或全部地返回到输入端并共同作用于系统的过程称为反馈。 偏差：输出信号与反馈信号之差。 反馈控制原理：检测偏差，并纠正偏差的原理。 3、反馈控制系统的基本组成。 控制部分：给定环节、比较环节、放大运算环节、执行环节、反馈（测量）环节 被控对象 基本变量：被控制量、给定量（希望值）、控制量、扰动量（干扰） 4、控制系统的分类 1）按反馈的情况分类 a、开环控制系统：当系统的输出量对系统没有控制作用，即系统没有反馈回路时，该系 统称开环控制系统。 特点：结构简单，不存在稳定性问题，抗干扰性能差，控制精度低。 b、闭环控制系统：当系统的输出量对系统有控制作用时，即系统存在反馈回路时，该系 统称闭环控制系统。 特点：抗干扰性能强，控制精度高，存在稳定性问题，设计和构建较困难，成本高。 2）按输出的变化规律分类 自动调节系统 随动系统 程序控制系统 3）其他分类 线性控制系统连续控制系统 非线性控制系统离散控制系统 5、对控制系统的基本要求 1）系统的稳定性：首要条件 是指动态过程的振荡倾向和系统能够恢复平衡状态的能力。 2）系统响应的快速性 是指当系统输出量与给定的输出量之间产生偏差时，消除这种偏差的能力。 3）系统响应的准确性（静态精度） 是指在调整过程结束后输出量与给定的输入量之间的偏差大小。
第二章系统的数学模型 1、系统的数学模型：描述系统、输入、输出三者之间动态关系的数学表达式。 时域的数学模型：微分方程；时域描述输入、输出之间的关系。→单位脉冲响应函数复数域的数学模型：传递函数；复数域描述输入、输出之间的关系。 频域的数学模型：频率特性；频域描述输入、输出之间的关系。 2、线性系统与非线性系统 线性系统：可以用线性方程描述的系统。 重要特性是具有叠加原理。 3、系统微分方程的列写 4、非线性系统的线性化 5、传递函数的概念： 1）定义：初始状态为零时，输出的拉式变换与输入的拉氏变换之比。即 G(s) =Y(s)/X(s) 2）特点： （a）传递函数反映系统固有特性，与外界无关。 （b）传递函数的量纲取决于输入输出的性质，同性质的物理量无量纲；不同性质的物理量有量纲，为两者的比值。 （c）不同的物理系统可以有相似的传递函数，传递函数不反映系统的真实的物理结构。（d）传递函数的分母为系统的特征多项式，令分母等于零为系统的特征方程，其解为特征根。 （e）传递函数与单位脉冲响应函数互为拉氏变换与拉氏反变换的关系。
机械工程控制基础第四章教案
Chp.4 频率特性分析
基本要求
1．掌握频率特性的定义和代数表示法以及与传递函数、单位脉冲响应函数和微分方程 之间的相互关系；掌握频率特性和频率响应的求法； 掌握动刚度与动柔度的概念。
2．掌握频率特性的 Nyquist 图和 Bode 图的组成原理，熟悉典型环节的 Nyquist 图和 Bode 图的特点及其绘制， 掌握一般系统的 Nyquist 图和 Bode 图的特点和绘制。
3．了解闭环频率特性与开环频率特性之间的关系。 4．掌握频域中性能指标的定义和求法； 了解频域性能指标与系统性能的关系。 5． 解最小相位系统和非最小相位系统的概念。
重点与难点 本章重点
1．频率特性基本概念、代数表示法及其特点。 2．频率特性的图示法的原理、典型环节的图示法及其特点和一般系统频率特性的两种 图形的绘制。 3． 频域中的性能指标。
本章难点
1．一般系统频率特性图的画法以及对图形的分析。 2．频域性能指标和时域性能指标之间的基本关系。
§1 概述
一、频域法的特点： 系统分析法：时域法、频域法 ① 仅数学语言表达不同：将 t 转换为ω，不影响对系统本身物理过程的分析； ② 时域法侧重于计算分析，频域法侧重于作图分析； 工程上更喜欢频域法 ③ 优点：a)系统无法用计算分析法建立传递函数时，可用频域法求出频率特性，进而 导出其传递函数； b)验证原传递函数的正确性： 计算法建立的传递函数，通过实验求出频率特性以验证； c)物理意义较直观。 ④ 缺点：仅适用于线性定常系统 工程上大量使用频域法。
二、基本概念： 1、频率响应： 定义：系统对正弦（或余弦）信号的稳态响应。 输入：xi(t)=Xisinωt 输出：包括两部分： ① 瞬态响应：非正弦函数，且 t→∞时，瞬态响应为零。 ② 稳态响应：与输入信号同频率的波形，仍为正弦波，但振幅和相位发生 变化。
项目管理教案第一章绪论
第一章绪论 本次授课内容：绪论 授课时数：2 授课对象：本科 ○教学目的与要求： 了解： ⒈项目管理发展的历史。 ⒉项目管理的现状。 ⒊项目管理的展望。 ○重点、难点： 重点： 项目管理发展的历史、现状以及对未来展望。 难点： 项目管理未来的展望。 ○主要外语词汇： Project Management ("PM")；Project Board；International Project Management Association；Project Management Institute；PIMS；PMDS；PMES. ○教学方法、辅助教学情况： （多媒体课件、板书、绘图、示教等）： 以理论讲授为主，辅助多媒体课件，结合课堂讨论。 ○基本教材或主要参考书： ⒈邱菀华，沈建明，杨爱华等主编，现代项目管理导论，机械工业出版社，2005。
⒉吴之明，卢有杰编著，项目管理引论，清华大学出版社，2000。 ⒊白思俊主编，现代项目管理，机械工业出版社，2003。 ⒋王立文，潘文彦，杨建平编著，现代项目管理基础，北京航空航天大学出版社，1997。 ○主要内容及安排： ○小结： 通过本章节的学习，要求学生要深入了解项目管理的发展历程，项目管理的发展现状以及项目管理的未来展望。 ○思考题： ⒈简述项目管理在国外的发展历史。 ⒉简述项目管理的发展现状。 ⒊简述项目管理的发展。 第二章项目管理的一般原理 本次授课内容：项目管理的一般原理 授课时数：2 授课对象：本科 ○教学目的与要求： 了解：
项目管理的内容。 掌握： ⒈项目管理的知识体系。 ⒉项目的定义、特征、分类以及项目的生命周期理论。 ○重点、难点： 重点： 项目的定义、特征、分类以及项目的生命周期理论。 难点： 项目管理的知识体系。 ○主要外语词汇： Project；Project Life Cycle；Project Life Span ("PLS")；Project Definition；Project Initiation；Project Management Body of Knowledge. ○教学方法、辅助教学情况： （多媒体课件、板书、绘图、示教等） 以理论讲授为主，辅以多媒体课件，结合课堂讨论。 ○基本教材或主要参考书： ⒈邱菀华，沈建明，杨爱华等主编，现代项目管理导论，机械工业出版社，2005。 ⒉中国项目管理委员会编，中国项目管理知识体系与国际项目管理专业资质认证标准，机械工业出版社，2001。 ⒊中国（双法）项目管理研究委员会编著，中国项目管理知识体系，电子工业出版社，2006。 ⒋丁荣贵主编，IT项目知识体系与国际资质认证标准，电子工业出版社，2004。 ○主要内容及安排：
机械工程控制基础考试题完整版
机械控制工程基础 一、填空题 1. 线性控制系统最重要的特性是可以应用 叠加 原理，而非线性控制系统则不能。 2．反馈控制系统是根据输入量和 反馈量 的偏差进行调节的控制系统。 3. 根据自动控制系统是否设有反馈环节来分类，控制系统可分为__开环_控制系统、_闭环__控制系统。 4. 根据系统输入量变化的规律，控制系统可分为 恒值 控制系统、 随动 控制系统和 程序控制系统。 5. 如果在系统中只有离散信号而没有连续信号，则称此系统为离散(数字)控制系统，其输入、输出关系常用差分方程来描述。 6. 根据控制系统元件的特性，控制系统可分为__线性__ 控制系统、 非线性_控制系统。 7. 线性控制系统其输出量与输入量间的关系可以用 线性微分 方程来描述。 8. 对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、 快速性 和准确性。 9. 在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有微分方程 、传递函数等。 10. 传递函数的定义是对于线性定常系统,在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。 11. 传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于 系统本身的结构和参数 ，并且只适于零初始条件下的 线性定常 系统。 12. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从初始状态到最终稳定状态的响应过程。 13. 脉冲信号可以用来反映系统的抗冲击能力。 14. 单位斜坡函数t 的拉氏变换为 2 1 s 。 15. 单位阶跃信号的拉氏变换是 1/s 。 16．在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差e ss = ∞ 。 17. I 型系统G s K s s ()() =+2在单位阶跃输入下，稳态误差为 0 ，在单位加速度输入下，稳态 误差为 ∞ 。 18. 一阶系统11 Ts +的单位阶跃响应的表达是T t e --1。
《中国居民膳食指南》教案第一章绪论(最新编写)
《中国居民膳食指南》教案 第一章绪论 课程的性质、目的和任务 新版《中国居民膳食指南》（2007版）课程是一门普及性的校级选修课，目的是让学生全面理解 和掌握平衡膳食宝塔理论基础知识，掌握不同人群的营养需求特点与膳食原则；认识各类食品的营养 价值，选择平衡膳食、注意食品卫生、进行适当的身体活动、保持健康体重，摄取合理营养，避免由 不合理的膳食带来疾病。任务是以中国居民平衡膳食宝塔为理论基础，运用所学知识对日常生活进行 指导，能进行相关的膳食编制。 课程教学的基本要求 深刻理解《中国居民膳食指南》基本理论，掌握不同人群对食品的营养要求，我国膳食结构及原 则；以中国居民平衡膳食宝塔为理论基础，掌握基本膳食平衡基本理论和重要知识点，并能够运用所 学知识对日常生活进行指导，能进行相关的膳食编制。 学时分配 章节主要内容学时 第一章绪论 2 第二章膳食宝塔 2 第三章水与谷薯类食物 4 第四章果蔬类食物 6 第五章动物类食物 4 第六章植物蛋白类食物 2 第七章纯能量食物 2 第八章特定人群膳食 4 第九章膳食与运动 2 第十章膳食与四季 2 第十一章食品ABC 2 讨论与考试 4 第一节平衡膳食 一.什么是平衡膳食 从营养科学来讲，能使营养需要与膳食供给之间保持平衡状态，热能及各种营养素满足人体生长 发育、生理及体力活动的需要，且各种营养素之间保持适宜比例的膳食，叫平衡膳食。 1.平衡膳食两个特点： (1)膳食中应该有多样化的食物。人体需要各种营养素，不是几种食物就能包含人体所需的全部营 养素。如果只吃一两种或少数几种比较单调的食物，就不能满足人体对多种营养素的需要，长期吃较 单调的膳食对生长发育和身体健康是不利的。因各种食物中所含的营养素不尽相同，只有吃各类食物，才能满足人体对各种营养素的要求。 (2)膳食中各种食物的比例要合适。人的身体需要各种营养素，而各种营养素在人体内发挥作用又 是互相依赖、互相影响、互相制约的。如：人体需要较多的钙，而钙的消化吸收必须有维生素D参与完成。维生素D是脂溶性维生素，如果肠道里缺少脂肪，它也不能很好地被肠道吸收，只有在吃维生 素D的同时，吃一定数量的脂肪，维生素D才能被吸收。而脂肪的消化吸收，必须要胆汁发挥作用， 胆汁是肝脏分泌的。要使肝脏分泌胆汁，必须保证另一种重要营养素——蛋白质的供给。 做到平衡膳食，要从每人每户餐桌饮食合理搭配做起，也就是要吃多样化食物。人体必需营养素 有近50种，缺一不可，没有一种天然食物能满足人体所需的全部营养素，因此，膳食必须由多种食物组成。两千年前我国《黄帝内经·素问》中提出"五谷为养，五果为助，五畜为益，五菜为充"的配膳原则，体现了食物多样化和平衡膳食的要求。
机械工程控制基础大作业(1)
机械工程控制基础大作 业(1)
悬架是汽车的车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并减少由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。 1.悬架系统的数学模型 (1) 从研究车辆行驶平顺性的目的出发，建立图1所示的数学模 型。在此主要考虑对行驶平顺性影响最大的垂直震动。 建立方程 )x ()(x m 21211122x c x x k x m -+-+=
传递函数 k cs k cs s m s x s + + + + = 2 2 2 1 1 s m ) ( ) ( x 悬架系统传递函数框图 (2) ) ( ) ( )s( 2 1 c b 2 1 2 2 2 1 b 2 1 K cs s m K K K K K cs s m K cs s m K K K K G b + + + + + + + = 2.利用Matlab对悬架系统进行分析
2.1利用Matlab分析时间响应 (1)当Kb分别为5、10、20时，系统在单位阶跃输入作用下的响应的程序和图像 t = [0:0.01:10]; nG=[0.5 1 10];dG=[4 5 20]; G1=tf(nG,dG); nG=[1 2 20];dG=[5 9 40]; G2=tf(nG,dG); nG=[2 4 40];dG=[6 17 80]; G3=tf(nG,dG); [y1,T]=impulse(G1,t);[y1a,T]=step(G1,t); [y2,T]=impulse(G2,t);[y2a,T]=step(G2,t); [y3,T]=impulse(G3,t);[y3a,T]=step(G3,t); subplot(121),plot(T,y1,'--',T,y2,'-',T,y3,'-') legend('kb=5','kb=10','kb=20') xlabel('t(sec)'),ylabel('x(t)');grid on; subplot(122),plot(T,y1a,'--',T,y2a,'-',T,y3a,'-') legend('kb=5','kb=10','kb=20') xlabel('t(sec)'),ylabel('x(t)');grid on;