17 复杂时滞系统控制基础理论与方法
项目名称：复杂时滞系统控制基础理论与方法推荐单位：工业和信息化部
项目简介：
代表性论文专著目
录（不超过8篇）:
主要完成人： 1. 姓名：夏元清
技术职称：正高级
工作单位：北京理工大学
对本项目主要学术贡献： 提出了利用多面体描述不确定性时滞系统模型以及扩维切换方法，证明了该类系统稳定和镇定的充分必要条件（属于发现点1）；提出
了网络化预测补偿控制思想，给出了网络化控制系统的稳定性分析和控制器设计方法（属于发现点2）；建立了复杂时滞系统马氏跳变模型及变结构控制方法；
提出了复杂时滞系统分步控制方法，满足了多性能指标要求（属于发现点3）。占本人工作量的70%。(代表性论著[1,2,5,7,8])
曾获国家科技奖励情况：项目“多源信息环境下自主地面移动平台导航、控制及应用”获2011年度国家科技进步二等奖，排名第2；项目“多源信息复杂系统控
制基础理论与方法”获 2010年度北京市科学技术奖二等奖，排名第 1；项目“网络化控制系统分析与综合”获2012年度教育部自然科学二等奖，排名第 1。
2. 姓名：付梦印
技术职称：正高级
工作单位：北京理工大学
对本项目主要学术贡献： 系统地给出了具有时滞、异步、丢包等非完整性信息融合方法，提高了非完整信息条件下状态估计精度；给出了基于预测的网络化控
制器设计方法，保证了预测优化的收敛性和闭环系统的稳定性（属于发现点2）; 提出了分步控制方法，应用在陆用武器系统网络控制中，较好地解决了这类复
杂时滞系统的控制问题（属于发现点3）。占本人工作量的60%。(代表性论著[1,6])
曾获国家科技奖励情况：项目“多源信息环境下自主地面移动平台导航、控制及应用”获2011年度国家科技进步二等奖，排名第1；项目“多源信息复杂系统控
制基础理论与方法”获 2010年度北京市科学技术奖二等奖，排名第 2；项目“网络化控制系统分析与综合”获2012年度教育部自然科学二等奖，排名第 2。
3. 姓名：任雪梅
技术职称：正高级
工作单位：北京理工大学
对本项目主要学术贡献： 提出了带有时滞和输入输出信号滤波的复杂时滞系统辨识模型，采用具有时滞估计能力的非线性最小二乘算法实现了时滞和系统参数
的在线估计；对于具有非高斯噪声下的非结构网络化控制系统，提出了动态自学习自优化的神经网络辨识方法；将时滞引入到神经网络中，提出了复杂时滞系统
的时滞估计及非线性时滞神经网络建模辨识方法（属于发现点1）。占本人工作量的50%。(代表性论文[3,4])
曾获国家科技奖励情况： 项目“网络化控制系统分析与综合”获2012年度教育部自然科学二等奖，排名第3。
4. 姓名：邓志红
技术职称：正高级
工作单位：北京理工大学
对本项目主要学术贡献： 提出了利用有限步长信息进行预测与补偿的数据融合方法，克服了时滞、数据丢失等因素影响，提高了估计精度；提出了基于修正卡
尔曼滤波和状态扩维方法，解决了不同网络传输通道数据包到达概率不一致时的数据融合问题，提高了网络化数据融合方法的适应性，应用在陆用武器网络控制
系统中（属于发现点2）。占本人工作量的45%。(代表性论著[6])
曾获国家科技奖励情况：项目“多源信息环境下自主地面移动平台导航、控制及应用”获2011年度国家科技进步二等奖，排名第4；项目“多源信息复杂系统控
制基础理论与方法”获 2010年度北京市科学技术奖二等奖，排名第 4； 项目“网络化控制系统分析与综合”获2012年度教育部自然科学二等奖，排名第4。
国家科学技术奖励工作办公室
企业成本控制外文翻译文献
企业成本控制外文翻译文献(文档含英文原文和中文翻译)
译文： 在价值链的成本控制下减少费用和获得更多的利润 摘要： 根据基于价值链的成本管理理念和基于价值的重要因素是必要的。首先，必须有足够的资源，必须创造了有利的价值投资，同时还需要基于客户价值活动链，以确定他们的成本管理优势的价值链。其次，消耗的资源必须尽量减少，使最小的运营成本价值链和确保成本优势是基于最大商业价值或利润，这是一种成本控制系统内部整个视图的创建和供应的具实践，它也是一种成本控制制度基于价值链，包括足够的控制和必要的资源投资价值的观点，创建和保持消费的资源到合理的水平，具有价值的观点主要对象的第一个因素是构造有利的价值链，从创造顾客价值开始；第二个因素是加强有利的价值链，从供应或生产客户价值开始。因此它是一个新型的理念，去探索成本控制从整个视图的创建和供应的商品更盈利企业获得可持续的竞争优势。 关键词：成本控制，价值链，收益，支出，收入，成本会计 1、介绍 根据价值链理论，企业的目的是创造最大的顾客价值；和企业的竞争优势在于尽可能提供尽可能多的价值给他们的客户，作为低成本可能的。这要求企业必须首先考虑他们是否能为顾客创造价值，和然后考虑在很长一段时间内如何创造它。然而，竞争一直以“商品”（或“产品”）作为最直接的载体，因此，传统的成本控制方法主要集中在对“产品”和生产流程的过程。很显然，这不能解决企业的问题，企业是否或如何能为客户创造价值。换句话说，这至少不能从根本上解决它。 因此，企业必须首先投入足够的资源，以便他们能够创建客户值取向，然后提供它以最少的资源费用。所以在整个视图中对价值创造和提供整体的观点来控制成本，它可以为客户提供完美的动力和操作运行机制运行成本的控制，也可以从根本上彻底克服了传统的成本控制方法的缺点，解决了无法控制的创造和供应不足的真正价值。基于此，本文试图从创作的整体观讨论成本控制提供价值并探讨实现良性循环的策略，也就是说，“创造价值投资成本供应价值创造价值”。 2、成本及其控制的基于价值链理念 2.1基于价值链的成本观念 根据价值链理论，如果企业是要被客户接受，它必须创造和提供能满足其客户的价值。因此，成本（价值或资源支付费用）这不离为创造和提供顾客价值的活动，其活动的价值链。因此，我们应该从价值链角度看成本的重要。
机械工程控制基础课后习题答案
1控制论的中心思想是什么？ 答：通过信息的传递、加工处理和反馈来进行控制。 2机械工程控制论的研究对象及任务是什么？ 答：对象：机械工程技术。任务：（1）当系统已定，并且输入知道时，求出系统的输出，并通过系统的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系统的输出尽可能符合给定的最佳要求，即系统的最优控制；（3）当输入已知，且输出也是给定时，确定系统应使输出尽可能符合给定的最佳要求，即最优设计；（4）当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，此及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的有关信息，此即滤液与预测。 3什么是信息与信息的传递？试举例说明。 答：一切能表达一定含义的信号、密码、情报和消息都是信息。例如机械系统中的应力、变形、温升、几何尺寸与精度等，表明了机械信号、密码、情报或消息。 所谓信息传递，指信息在系统传递过程中以某种关系动态地传递，或称转换。例如机械加工工艺系统，将工件尺寸做为信息，通过工艺过程的转换，加工前后工件尺寸分布有所变化，这样，研究机床加工精度问题，可以通过运用信息处理和理论和方法来进行。 4什么是反馈与反馈控制？试举例说明。 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与原系统的输入讯号的方向相反（或相位差180度）则称之为“负反馈”；如果方向与相位相同，则称之为“正反馈”。例如人类最简单的活动，如走路或取物都利用了反馈的原理以保持正常的动作。人抬起腿每走一步路，腿的位置和速度的信息不断通过人眼及腿部皮肤及神经感觉反馈到大脑，从而保持正常的步法；人手取物时，手的位置与速度信息不断反馈到人脑以保持准确而适当地抓住待取之物。5日常生活中的许多闭环系统与开环系统，试举例说明。 答：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。例如洗衣机，它按洗衣、清水、去水、干衣的顺序进行工作，无需对输出信号即衣服的清洁程度进行测量； 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回路。例如液面调节器和以工作台的位置做为系统输出，通过检测装置进行测量，并将该信号反馈，进行控制工作台运动位置的CNC机床的进给系统。 6何谓控制系统？按是否存在反馈分哪些？ 答：控制系统指系统的输出，能按照要求的参考输出或控制输入进行调节。按是否存在反馈分为2种，即开环控制系统和闭环控制系统。 7拉氏变换的定义是什么？ 答：拉氏变换是分析研究线性动态系统的有力工具，将时域的微分方程变换为复数域的代数方程。 8什么是数学模型？ 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。 9传递函数的定义及特点是什么？ 答：定义：线性定常系统的传递函数，是初始条件为零，系统输出的拉氏变换比输入的拉氏变换。 特点：1）传递函数反应系统本身的动态特性，只与系统本身的参数有关，与外界输入无关；2）对于物理可实现系统，传递函数分母中的s的阶次n必不小于分子中的s的阶次m，即n大于等于m，因为实现的物理系统总是存在惯性，输出不会超前于输入；3
智能汽车中英文对照外文翻译文献
智能汽车中英文对照外文翻译文献 (文档含英文原文和中文翻译) 翻译： 基于智能汽车的智能控制研究 摘要：本文使用一个叫做“智能汽车”的平台进行智能控制研究，该小车采用飞思卡尔半导体公司制造的MC9S12DG128芯片作为主要的控制单元，同时介绍了最小的智能控制系统的设计和实现智能车的自我追踪驾驶使用路径识别算法。智能控制智能车的研究包括:提取路径信息,自我跟踪算法实现和方向和速度控制。下文介绍了系统中不同模块的各自实现功能，最重要部分是智能车的过程智能控制：开环控制和闭环控制的应用程序包括增量式PID控制算法和鲁棒控制算法。最后一步是
基于智能控制系统的智能测试。 关键词：MC9S12DG128；智能控制;开环控制；PID；鲁棒； 1.背景介绍 随着控制理论的提高以及信息技术的快速发展,智能控制在我们的社会中发挥着越来越重要的作用。由于嵌入式设备有小尺寸、低功耗、功能强大等优点，相信在这个领域将会有一个相对广泛的应用,如汽车电子、航空航天、智能家居。如果这些技术一起工作，它将会蔓延到其他领域。为了研究嵌入式智能控制技术，“智能汽车”被选为研究平台,并把MC9S12DG128芯片作为主控单元。通过智能控制,智能汽车可以自主移动,同时跟踪的路径。 首先,本文给读者一个总体介绍智能车辆系统的[2、3]。然后,根据智能车辆的智能控制:提取路径信息,自我跟踪算法实现中,舵机的方向和速度的控制。它提供包括了上述四个方面的细节的智能车系统信息。此外,本文强调了智能车的控制过程应用程序包括开环控制、闭环增量PID算法和鲁棒算法。 2.智能车系统的总体设计 该系统采用MC9S12DG128[4]作为主芯片，以及一个CCD传感器作为交通信息收集的传感器。速度传感器是基于无线电型光电管的原理开发。路径可以CCD传感器后绘制收集的数据，并且系统计算出相应的处理。在同时，用由电动马达速度测试模块测量的智能汽车的当前速度进行响应的系统。最后，路径识别系统利用所述路径信息和当前的速度，以使智能汽车在不同的道路条件的最高速度运行。图1示出了智能车辆系统的框图。
复杂系统理论和平台经济学
互联网金融的理论支撑：复杂系统理论和平台经济学 解释互联网世界最好的理论，是复杂系统理论。该理论的基本概念是节点、路径、度的幂率分布、网络聚集度、中枢节点、鲁棒性、脆弱性、网络优化等。可用以解释随机网络、社会网络、互联网和疾病传染等。 小世界理论，简单来说，就相当于跳棋游戏，上世纪60年代哈佛大学Stanley Milgram做过著名的小世界实验，推断出:世界上任意两个人平均距离是6，也就是说，即便你不认识奥巴马，通过最多6个人你就能成功联系到他，相当于任意位置的跳棋跳6步一定能到达赢棋点，这就是六度空间的由来。我估计移动互联网至多是四度空间，线下六度到线上四度，时空被指数级地凝聚缩小。 互联网使厂商和消费者的距离明显压缩，在去中心化的互联网上，厂商必须争取成为中枢节点。目前几乎所有互联网企业都处于无尺度网络，解决的是时间上的跨期平滑问题。但在结合数字地图之后，极少领先企业将从无尺度转向有尺度空间，将有可能解决空间上的产能和商品的有序调度。现在流行的是平台，未来流行的是配对，金融中介将大幅消亡。 从复杂网络系统来说，微信群是很典型的呈现，其中节点就是每个微信用户，建立节点之间的连接规则是手机通讯录两方之中有一方即可建立连接。这样相互连接的点就形成了一个二维社交网络，这样的网络是无标度的，也就是说节点之间不用考虑距离远近的问题。空港之间用航线相互连接也形成一个复杂网络，但这个网络显然有标度。此外，节点的地位不同，连接到节点的linkage越多，这个节点就越重要。所以复杂网络没有中心，但有聚集度的差异性和重要节点。互联网企业当然要全力争取成为重要节点。 顺便说一句，微信之所以是四度空间，而线下是六度空间，是由于微信通过大量增加较少联系的非熟悉朋友，而达到空间的浓缩，因此微信交往圈的扩大明显带有“次友效应”（subfriends）。我们大致可以认为，你在线下，在日常通讯录中都很少联系的人，通过微信邂逅，也就仅仅是增加了邂逅而已，要在 次友之间建立信任关系是非常困难的，因此微信群崩溃的可能，比朋友圈崩溃的可能性更大。
毕业设计外文翻译
本科生毕业设计（论文）外文翻译毕业设计（论文）题目：悬架系统设计与分析 外文题目：An Overview of Disarray in Active Suspension System 译文题目：主动悬架系统杂谈 学生姓名： XXX 专业：车辆工程1002班 指导教师姓名：田国富 评阅日期：
主动悬架系统杂谈 帕蒂尔，维杰河帕蒂尔，加尼甚 助理教授，机械工程系，A.D.C.E.T，阿什达 摘要：当设计一个悬挂系统时，它的双重目标是尽量减少传到乘客的垂直力量和最大限度地提高轮胎与道路接触以提高操控性和安全性。乘客的舒适性与从车身传递的垂直力有关。这个目标可以通过最小化车身的垂直加速度来实现。过度的车轮行驶，将导致轮胎相对路面的非最佳姿态，从而导致差的操控性和附着力。此外，为了保持良好的操控性，轮胎与路面的最佳接触必须保持在四个轮子上。在传统的悬架系统中，这些特点是冲突的，不符合所有条件。因此，在被动悬架系统的基础上，为了改善主动悬架系统，各种各样的研究工作正在进行中。在本文中各种作品的概述已经完成。考虑到季度汽车模型，本文试图给出关于以往的研究和他们的发现对被动和主动悬架系统的参数。 关键词：主动悬架系统，控制系统，动态，被动悬架，车辆。 1.引言 汽车悬架系统的目的是在不同路况下，能保持良好的操控特性和改善乘坐品质。不同的悬架，满足上述要求的程度不同。虽然，可由设计者的聪明才智来改善，就平均而言，悬架的性能主要取决于悬架使用的类型。按改进的性能可以以升序区分为：与被动，半主动和全主动悬架系统，输入的力通常由液压致动器提供。为主动悬架系统设计的机电致动器的另一种方法将在电子控制和悬架系统之间提供直接接口。 目前，公认的主动悬架有两种形式，一种是制动器和钢板弹簧平行的高带宽主动悬架。第二种是低带宽主动悬架，它的致动器带有一系列的钢板弹簧并且能够控制车身的运动，而簧下质量控制是通过被动阻尼器控制的。汽车悬架的主动控制在传统悬架的基础上又提出了新的改进。主动悬架，包括创建悬挂系统中力的液压致动器。由液压致动器产生的力被用来控制簧上质量的运动，以及簧上和簧下质量之间的相对速度。为了提高车辆的特色，以后将主要对主动悬架的高带宽型进行研究。
Background of Control Theory(控制理论基础) 外文翻译
Background of Control Theory System and Control Theory According to the Encyclopedia Americana，a system is "an aggregation ox assemblage of things so combined by nature or man as to form an integral and complex whale". Mathematical systems theory is the study，of the interruptions and behavior of such an assemblage of "things'* when subjected to certain conditions or inputs. The abstract nature of systems theory is due to the fact that it is concerned with mathematical properties rather than the physical faun of the constituent parts. Control theory is mare often concerned with physical applications. A control system is considered to he any system which exists for the purpose or regulating or controlling the flow of energy，information, money，or other quantities in some desired fashion. In more general terms，a control system is an interconnection of many components or functional units in such a way as to produce a desired result. In this book，control theory is assumed to encompass all questions related to design and analysis of control systems. Fig. 37. 1 is a general representation of an open loop control system, the ingot or control u(t) is selected hayed on the goals for the system and all available a priori knowledge about the system, The input is in no way influenced by the output of the system，represented by y(t)，If unexpected disturbances act upon an open-loop system, or if its behavior is not completely understood，them the output will not behave precisely as expected.
机械工程控制基础部分习题答案
1.7习题与解答 1-1工程控制论的研究对象和任务是什么？ 解: 工程控制理论实质上是研究工程技术中广义系统的动力学问题。具体地说，研究的是工程技术中的广义系统在一定的外界条件（即输入或激励，包括外加控制与外加干扰）作用下，从系统一定的初始状态出发，所经历的有其内部的固有特性（即系统的结构与参数所决定的特性）所决定的整个动态历程：同时研究这一系统、输入和输出三者之间的动态关系。工程控制理论的研究内容 就系统、输入、输出三者之间的动态关系而言，工程控制论的研究内容大致可以归纳为如下五个方面： （1）当系统已定、输入已知时，求系统的输出，并且通过输出研究系统本身有关的问题，即系统分析问题。 （2）当系统已定时，求系统的输入，并且所确定的输入应使输出尽可能符合给定的最佳要求，即最优控制问题； （3）当输入已知时，确定系统，并且所确定的系统应使输出尽可能符合给定的最佳要求，即最优设计问题； （4）当输出已知时，系统已定时，识别输入或输入中的有关信息，即滤波与预测问题；（5）当输入与输出均已知时，求系统的结构和参数，以建立系统的数学模型，即系统识别或者系统辨识问题。 1-2组成典型控制系统的主要环节有那些？它们各起到什么作用？ 典型反馈控制系统的基本组成：给定环节、测量环节、比较环节、放大运算环节、执行环节，组成了这一控制系统的控制部分，目的是对被控制对象实现控制。 给定环节：作用是给出输入信号的环节，用于确定被控制对象的“目标值”（或成为给定值），给定环节可以用各种形式（电量、非电量、数字量、模拟量等）发出信号。 测量环节：用于测量被控量，并把被控制量转换为便于传送的另外一个物理量。如电位计将机械转角转换为电压信号。 比较环节：输入信号和测量环节测量的被控制量的反馈量相比较，得到偏差信号，其中比较包括幅值比较、相位比较和位移比较等。 放大运算环节：对偏差信号进行必要运算，然后进行功率的放大，推动执行环节。常用的放大类型有电流放大、液压放大等。 执行环节：接收放大环节送来的控制信号，驱动被控制对象按照预期的规律运行。执行环节一般是一个有源的功率放大装置，工作中要进行能量转换。如把电能通过直流电机转化为机械能，驱动被控制对象进行机械运动。 1-3自动控制系统按照输出变化规律如何分类？按照反馈规律分为哪几类？ 1、按反馈情况分类 （1）开环控制系统：是最简单的一种控制方式，特点是控制系统的控制量与被控制量之间只有前向通道，即只有从输入端到输出端的单方向通道，而无反向通道。系统中只有输入信号对输出信号产生控制作用，输出信号不参与系统的控制。 （2）闭环控制系统：闭环控制系统不仅有一条从输入端到输出端的前向通道，还有一条从输出端到输入端的反馈通道。参与系统控制的不只是系统的输入信号，还有输出信号，控制作用的传递路径是闭合的。 2．按输出变化规律分类 （1）自动调节系统：在外界干扰下，系统的输出仍能保持为常量的系统，系统为闭环控制
自动控制原理课后习题答案解析
目录 1自动控制系统的基本概念 1.1内容提要 1.2习题与解答 2自动控制系统的数学模型 2.1内容提要 2.2习题与解答 3自动控制系统的时域分析 3.1内容提要 3.2习颗与他答 4根轨迹法 4.1内容提要 4.2习题与解答 5频率法 5.1内容提要 5.2习题与解答 6控制系统的校正及综合 6.1内容提要 6.2习题与解答 7非线性系统分析 7.1内容提要 7.2习题与解答 8线性离散系统的理论基础 8.1内容提要 8.2习题与解答 9状态空间法 9.1内容提要 9.2习题与解答 附录拉普拉斯变换 参考文献 1自动控制系统的基本概念 1. 1内容提要 基本术语：反馈量，扰动量，输人量，输出量，被控对象； 基本结构：开环，闭环，复合； 基本类型：线性和非线性，连续和离散，程序控制与随动； 基本要求：暂态，稳态，稳定性。 本章要解决的问题，是在自动控制系统的基本概念基础上，能够针对一个实际的控制系统，找出其被控对象、输人量、输出量，并分析其结构、类型和工作原理。
1.2习题与解答 题1-1图P1-1所示，为一直 流发电机电压白动控制系统示 意图。图中，1为发电机；2为减速器； 3为执行电机；4为比例放大器； 5为可调电位器。 (1)该系统有哪些环节组成， 各起什么作用” (2)绘出系统的框图，说明当 负载电流变化时，系统如何保持发 电机的电压恒定 (3)该系统是有差系统还是无 差系统。 (4)系统中有哪些可能的扰动， 答 (1)该系统由给定环节、比较环节、中间环节、执行结构、检测环节、 发电机等环节组成。 给定环节:电压源0U 。用来设定直流发电机电压的给定值。 比较环节:本系统所实现的被控量与给定量进行比较，是通过给定电 压与反馈电压反极性相接加到比例放大器上实现的 中间环节:比例放大器。它的作用是将偏差信号放大，使其足以带动 执行机构工作。该环节又称为放大环节 执行机构:该环节由执行电机、减速器和可调电位器构成。该环节的 作用是通过改变发电机励磁回路的电阻值，改变发电机的磁场，调节发 电机的输出电压 被控对象:发电机。其作用是供给负载恒定不变的电压. 检测环节跨接在发电机电枢两端、且与电压源0U 反极性相接到比 例放大器输人端的导线。它的作用是将系统的输出量直接反馈到系统的 输人端。 (2)系统结构框图如图1-5所示。当负载电流变化如增大时，发电 机电压下降，电压偏差增大，偏差电压经过运算放大器放大后，控制可逆 伺服电动机，带动可调电阻器的滑动端使励磁电流增大，使发电机的电压 增大直至恢复到给定电压的数值上，实现电压的恒定控制。 图P1-7电压自动控制系统示意图
调速控制外文翻译
应用于现场总线系统的卡尔曼滤波 -有延迟信号的速率控制系统 R. Pizá, J. Salt, A. Cuenca, V. Casanova 巴伦西亚技术大学，西班牙 {rpiza，julian，acuenca，vcasanov}@isa.upv.es 摘要:网络控制系统设备（控制器，传感器和执行器）共享一个共同的通信介质。由于通信介质会受到外部的干扰，所以这些设备通过共享的通信介质时会被随意地延迟传输。带宽传输能力也是有限的，这也可以随意地限制我们从控制回路中获得采样周期。 我们可以依据高速质的采样周期来减少信号的延迟并减少一些带宽。通常这个解决方案能显著的影响系统的性能。这是因为采样周期的高速质，闭环反应能力将会下降。本文提出了一个建议，来解决这些类型的问题。用卡尔曼滤波器，采用多速率过滤器来减少传输的要求。这最终的目标是建立一个系统，并使它尽可能的接近于一个单一的速率系统，从而得到一个起始点和系统参考。 在这项工作中，我们的多速率建模方法认为，要在有Profibus-DP和起重机三维平台的硬件环境下才能实现实验结果的成功。我们在检测控制技术方面有些实验。其中一些实验表明，在直接控制起重机的情况下，没有Profibus-DP总线控制，网络将无法避免一些信号的延迟和丢失。其它的一些实验表面在整个硬件平台中，使用起重机并有现场总线时，网络可以避免信号的延迟和丢失。 一、导言 控制系统采用共享通信介质是由于以下的几个原因。其中一个原因是，需要在硬件平台减少电缆。另外一个原因是，同样的信息设备，要能增加多输入多输出系统或更多可能性的配置，并让配置更加容易，还能够创造更复杂的系统。 几种控制应用中需要共享的通信介质有[ 6]：遥控操作，监控和控制系统。这就是通过共享的网络而诞生的网络控制系统（新的系统）。一般来说，该网络包括大量线路的减少，因此，体现了较高的维护灵活性和较低的应用成本[ 15]。由于布线限制了大小（如航空，生产汽车）或空间分布的限制（如化工厂），让成本更低和运行更加优化简单，用上述的解决办法是可取的[ 4]，[ 5]。
机械设计制造基础第二章练习题与答案
第题习练章二填空题1. 1-1 直角自由切削，是指没有的切削方式。参加切削，并且刃倾角 ，宽度愈小，～。切削速度1-2 在一般速度范围内，第Ⅰ变形区的宽度仅为 因此可以近似视为一个平面，称为剪切面。变形区，这个变形区主要集中在和前刀面接触的切1-3 靠前 刀面处的变形区域称为屑底面一薄层金属内。1-4 在已加工表面处形成的显着变形层（晶格发生了纤维化），是已加工表面受到切削刃和后刀面的挤压和摩擦所造成的，这一变形层称为变形区。和崩碎切屑四种类型。、1-5 从形态上看，切屑可以分为带状切屑、1-6 在形成挤裂切屑的条件下，若减小刀具前角，减 低切削速度，加大切削厚度，就可能得到。1-7 在形成挤裂切屑的条件下，若加大刀具前角，提高切削速度，减小切削厚度，就可能得到。工件上切削层的厚度 h，而1-8 经过塑性变形后形成的切屑，其厚度 h通常都要chD切屑长度 L。通常切削层长度 L chc的大小来衡量变形程度要比变形1-9 切削过程中金属的变形主要是剪切滑移，所以用变形区的变形情况，而变系数精确些。 变形区变形的影响。1-10 相对滑移是根据纯剪切变形推出的，所以它主要反映 形系数则反映切屑变形的综合结果，特别是包含有 1-11 切屑与前刀面的摩擦与一般金属接触面间的摩擦不同，因为切屑与前刀面之间的压力致使切屑底面与前刀面发以上），再加上几百度的高温，很大（可达～现象。生 1-12 在粘结情况下，切屑与前刀面之间的摩擦是切屑粘结部分和上层金属之间的摩擦，即。切屑的 和滑动区。1-13 根据摩擦情况不同，切屑与前刀面接触部分可分为两个摩擦区，即 变形区变形的重要成因。1-14 切屑与前刀面粘结区的摩擦是 为主。1-15 硬脆材料与金属材料的切除过程有所不同，其切除过程以 （－1-16 磨削时砂轮表面的微小磨粒切削刃的几何形状是不确定的，通常有较大的负 半径。60°～－85°）和刃口楔角（80°～145°），以及较大的 分布的，且随着砂轮的磨损不断变化。砂轮磨粒切削刃的排列（刃距、高低）是1-17 变形抗力）三个变形区内产生的1-18 切削时作用在刀具上的力，由两个方面组成：1。和塑性变形抗力；2）切屑、工件与刀具间的1-19 由于切削变形复杂，用材料力学、弹性、塑性变形理论推导的计算切削力的理论公式与实际差距较大，故在实际生产中常用经验公式计算切削力的大小。，因而切削热的直 接来源是切削层的变形以及切屑与刀具、工件与刀具之间的1-20 三个变形区是产生切削热的三个热源区。处。1-21 在切削塑性材料时，切削区温度最高点是在前刀面上的小区1-22 切削脆性材料时，由于形成崩碎切屑，故最高温度区，位于靠近刀尖的域内。热电偶法和红外测温法。目前比较成熟的测量切削温度的方法有自然热电偶法、1-23 ，红外测温法可测刀具及切屑侧利用自然热电偶法可测得的温度是切削区的1-24 面。，它影响工件的形状和尺寸精度。1-25 工件平均温度指磨削热传入工件而引起的 切削速度加工塑性材料条件下的一个重要物理现象。1-26 积屑瘤是在变形区在特定条件下金属变形摩擦的产物。积屑瘤是1-27 而存在的应力。1-28 残余应力是在未施加任何外力作用的情况下，在材料内部保持 磨损。1-29 刀具正常磨损的主要表现形式为前刀面磨损、后刀面磨损和 1-30 刀具的非正常磨损是指刀具在切削过程中突然或过早产生损坏现象，主要表现为两种形式：和卷刃。，或1-31 一次磨刀之后，刀具进行切削，后刀面允许的最大磨损量（VB），称为B 者叫做磨损限度。、化学作用的磨损，磨损，又有1-32 形成刀具磨损的原因非 常复杂，它既有还有由于金相组织的相变使刀具硬度改变所造成的磨损。表为止所使用的切削时间，用 T刀具使用寿命是指刀具从开始切削至达到1-33 示。切削用量优化模型的目标函数视优化目标不同，可以有多种形式，常见的有以下几种：1-34
第1章自动控制系统的基本概念
第1章自动控制系统的基本概念 内容提要： 本章通过开环与闭环控制具体实例，讲述自动控制系统的基本概念（如被控制对象、输入量、输出量、扰动量、开环控制系统、闭环控制系统及反馈的概念）、反馈控制任务、控制系统的组成及原理框图的绘制、控制系统的基本分类、对控制系统的基本要求。 1.1 概述 在科学技术飞速发展的今天，自动控制技术起着越来越重要的作用。所谓自动控制，是指在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使被控对象（机器设备或生产过程）的某个参数（即被控量）自动地按照预定的规律运行。例如，数控车床按照预定程序自动地切削工件，化学反应炉的温度或压力自动地维持恒定，人造卫星准确地进入预定轨道运行并回收，宇宙飞船能够准确地在月球着陆并返回地面等，都是以应用高水平的自动控制技术为前提的。 自动控制理论是控制工程的理论基础，是研究自动控制共同规律的技术科学。自动控制理论按其发展过程分成经典控制理论和现代控制理论两大部分。 经典控制理论在20世纪50年代末已形成比较完整的体系，它主要以传递函数为基础，研究单输入、单输出反馈控制系统的分析和设计问题，其基本内容有时域法、频域法、根轨迹法等。 现代控制理论是20世纪60年代在经典控制理论的基础上，随着科学技术的发展和工程实践的需要而迅速发展起来的，它以状态空间法为基础，研究多变量、变参数、非线性、高精度等各种复杂控制系统的分析和综合问题，其基本内容有线性系统基本理论、系统辨识、最优控制等。近年来，由于计算机和现代应用数学研究的迅速发展，使控制理论继续向纵深方向发展。目前，自动控制理论正向以控制论、信息论、仿生学为基础的智能控制理论深入。 1.2 自动控制的基本方式 在工业生产过程中，为了提高产品质量和劳动生产率，对生产设备、机器和生产过程需要进行控制，使之按预定的要求运行。例如，为了使发电机能正常供电，就必须使输出电压保持不变，尽量使输出电压不受负荷的变化和原动机转速波动的影响；为了使数控机床能加工出合格的零件，就必须保证数控机床的工作台或者刀架的位移量准确地跟随进给指令进给；为了使加热炉能保证生产出合格的产品，就必须对炉温进行严格的控制。其中，发电机、机床、加热炉是工作的机器装备；电压、刀架位移量、炉温是表征这些机器装备工作状态的物理参量；额定电压、进给的指令、规定的炉温是在运行过程中对工作状态物理参量的要求。 被控制对象或对象：将这些需要控制的工作机器装备称为被控制对象或对象，如发电机、机床。
机械设计外文翻译(中英文)
机械设计理论 机械设计是一门通过设计新产品或者改进老产品来满足人类需求的应用技术科学。它涉及工程技术的各个领域，主要研究产品的尺寸、形状和详细结构的基本构思，还要研究产品在制造、销售和使用等方面的问题。 进行各种机械设计工作的人员通常被称为设计人员或者机械设计工程师。机械设计是一项创造性的工作。设计工程师不仅在工作上要有创造性，还必须在机械制图、运动学、工程材料、材料力学和机械制造工艺学等方面具有深厚的基础知识。如前所诉，机械设计的目的是生产能够满足人类需求的产品。发明、发现和科技知识本身并不一定能给人类带来好处，只有当它们被应用在产品上才能产生效益。因而，应该认识到在一个特定的产品进行设计之前，必须先确定人们是否需要这种产品。 应当把机械设计看成是机械设计人员运用创造性的才能进行产品设计、系统分析和制定产品的制造工艺学的一个良机。掌握工程基础知识要比熟记一些数据和公式更为重要。仅仅使用数据和公式是不足以在一个好的设计中做出所需的全部决定的。另一方面，应该认真精确的进行所有运算。例如，即使将一个小数点的位置放错，也会使正确的设计变成错误的。 一个好的设计人员应该勇于提出新的想法，而且愿意承担一定的风险，当新的方法不适用时，就使用原来的方法。因此，设计人员必须要有耐心，因为所花费的时间和努力并不能保证带来成功。一个全新的设计，要求屏弃许多陈旧的，为人们所熟知的方法。由于许多人墨守成规，这样做并不是一件容易的事。一位机械设计师应该不断地探索改进现有的产品的方法，在此过程中应该认真选择原有的、经过验证的设计原理，将其与未经过验证的新观念结合起来。 新设计本身会有许多缺陷和未能预料的问题发生，只有当这些缺陷和问题被解决之后，才能体现出新产品的优越性。因此，一个性能优越的产品诞生的同时，也伴随着较高的风险。应该强调的是，如果设计本身不要求采用全新的方法，就没有必要仅仅为了变革的目的而采用新方法。 在设计的初始阶段，应该允许设计人员充分发挥创造性，不受各种约束。即使产生了许多不切实际的想法，也会在设计的早期，即绘制图纸之前被改正掉。只有这样，才不致于堵塞创新的思路。通常，要提出几套设计方案，然后加以比较。很有可能在最后选定的方案中，采用了某些未被接受的方案中的一些想法。
(完整版)自动控制原理课后习题及答案
第一章 绪论 1-1 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点. 解答：1开环系统 (1) 优点:结构简单，成本低，工作稳定。用于系统输入信号及扰动作用能预先知道时，可得到满意的效果。 (2) 缺点：不能自动调节被控量的偏差。因此系统元器件参数变化，外来未知扰动存在时，控制精度差。 2 闭环系统 ⑴优点：不管由于干扰或由于系统本身结构参数变化所引起的被控量 偏离给定值，都会产生控制作用去清除此偏差，所以控制精度较高。它是一种按偏差调节的控制系统。在实际中应用广泛。 ⑵缺点：主要缺点是被控量可能出现波动，严重时系统无法工作。 1-2 什么叫反馈？为什么闭环控制系统常采用负反馈？试举例说 明之。 解答：将系统输出信号引回输入端并对系统产生控制作用的控制方式叫反馈。 闭环控制系统常采用负反馈。由1-1中的描述的闭环系统的优点所证明。例如，一个温度控制系统通过热电阻（或热电偶）检测出当前炉子的温度，再与温度值相比较，去控制加热系统，以达到设定值。 1-3 试判断下列微分方程所描述的系统属于何种类型（线性，非 线性，定常，时变）？ （1）22 ()()() 234()56()d y t dy t du t y t u t dt dt dt ++=+ （2）()2()y t u t =+ （3）()()2()4()dy t du t t y t u t dt dt +=+ （4）() 2()()sin dy t y t u t t dt ω+= （5）22 ()() ()2()3()d y t dy t y t y t u t dt dt ++= （6）2() ()2() dy t y t u t dt +=
自动控制原理基本概念总结
《自动控制原理》基本概念总结 1.自动控制系统的基本要求是稳定性、快速性、准确性 2.一个控制系统至少包括控制装置和控制对象 3.反馈控制系统是根据被控量和给定值的偏差进行调节的控制系统 4.根据自动控制系统是否形成闭合回路来分类，控制系统可分为开环控制系统、闭环控制系统。 根据信号的结构特点分类，控制系统可分为：反馈控制系统、前馈控制系统和前馈-反馈复合控制系统。根据给定值信号的特点分类，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。 根据控制系统元件的特性分类，控制系统可分为：线性控制系统、非线性控制系统。 根据控制信号的形式分类，控制系统可分为：连续控制系统、离散控制系统。 5.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的特征方程 6.系统的传递函数完全由系统的结构和参数决定 7.对复杂系统的方框图，要求出系统的传递函数可以采用梅森公式 8.线性控制系统的特点是可以应用叠加原理，而非线性控制系统则不能 9.线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。 10.信号流图中，节点可以把所有输入支路的信号叠加，并把叠加后的信号传送到所有的输出支路。 11.从控制系统稳定性要求来看，系统一般是具有负反馈形式。 12.组成控制系统的基本功能单位是环节。 13.系统方框图的简化应遵守信号等效的原则。 14.在时域分析中，人们常说的过渡过程时间是指调整时间 15.衡量一个控制系统准确性／精度的重要指标通常是指稳态误差 16.对于二阶系统来说，系统特征方程的系数都是正数是系统稳定的必要条件 17.若单位反馈系统在阶跃函数作用下，其稳态误差ess为常数，则此系统为0型系统 18.一阶系统的阶跃响应无超调 19.一阶系统 G(s)= K/(Ts+1)的T越大，则系统的输出响应达到稳态值的时间越长。 20.控制系统的上升时间tr、调整时间tS等反映出系统的快速性。 21.二阶系统当0<ζ<1时，如果ζ增加，则输出响应的最大超调量将减小。 22.对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比ξ保持不变时，无阻尼自然振荡频率ωn越大，系统的超调量σp不变 23.在单位斜坡输入信号作用下，?II型系统的稳态误差 ess=0 24.衡量控制系统动态响应的时域性能指标包括动态和稳态性能指标。 25.分析稳态误差时，将系统分为0型系统、I型系统、II型系统…，这是按开环传递函数中的积分环节数来分类的。 26.二阶系统的阻尼系数ξ=时，为最佳阻尼系数。这时系统的平稳性与快速性都较理想。 27.系统稳定性是指系统在扰动消失后，由初始偏差状态恢复到原来的平衡状态的性能。 28.系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的充要条件。 29.如果系统中加入一个微分负反馈，将使系统的超调量减小。 30.确定根轨迹与虚轴的交点，可用劳斯判据判断。 31.主导极点的特点是距离虚轴很近。 32.根轨迹上的点应满足的幅角条件为∠G(s)H(s)等于±(2l+1)π (l=0,1,2,…) 33.如果要求系统的快速性好，则闭环极点应距离虚轴越远越好。 34.根轨迹的分支数等于特征方程的阶数/开环极点数，起始于开环传递函数的开环极点，终止于开环传递函数的开环零点。 35. 根轨迹与虚轴相交时，在该交点处系统处于临界稳定状态，系统阻尼为0
外文翻译
第一部分 摘要： 计算、通信和传感技术的快速进步给控制领域提供了前所未有的机会, 以适应国家的经济和国防需求从而扩大它的贡献。这份报告提出了一个专家小组特许检查的发现和建议。我们的报告包含控制的概述,成功和影响,并描述了它的新的挑战。我们不要试图覆盖整个领域。相反,我们关注的这些地区正在经历最快速变化，所以要求使用新的方法来满足社会面临的挑战和机遇。 控制的概述 本报告中控制定义指的是使用算法和反馈工程系统。最简单的方面,控制系统是一个用来通过计算和修改一个系统行为驱动的设备。控制系统工程的历史可以追溯到工业革命,离心调速器等设备,如图1.1所示。这个设备使用一个飞球机制,汽机的轮转速和调整蒸汽流入机器使用一系列的联系。因此通过调节涡轮的速度,它提供了安全、可靠、一致的操作需要使蒸汽动力工厂的迅速蔓延。 控制在技术的发展中扮演了至关重要的部分，比如电力，通讯，交通和制造。例子包括自动驾驶仪在军用和商用飞机（图 1.2A），调节和控制电力网，并在磁盘的读/写磁头定位精度高驱动器（图1.2B）。反馈是在各种应用领域的使能技术，已被彻底改造，并在不同环境下获得专利很多次。 图1.1，离心调速（一），在18世纪80年代开发的，是一个 成功的瓦特蒸汽机的推动者（二），这推动了工业革命。剑桥大学图提供者。 控制的现代观点认为反馈作为不确定性管理的工具。通过测量系统的操作，与参照相比较，调节可用的控制变量，我们可以使系统正确响应，即使其动态行为是不完全已知的，或者外部干扰导致它错误地响应。这是在工程系统中一个重要的特征，因为它们必须在各种条件下进行可靠和有效地操作。这个方面恰恰正是控制对于不确定性为了确保稳健性的一种手段，解释了在现代科技，世界为什么反馈控制系统都在我们身边。他们在我们的家、汽车和消费类电子产品里，在我们的工厂和通讯系统中，在我们的交通运输、军事和航天系统中。 控件的使用极其广泛，包括了许多不同应用程序。这些包括机电系统控制，计算机控制的执行器和传感器调节系统的行为；电子系统控制，反将被用来补偿元件或参数的变化，提供可靠的、
《机械工程控制基础》课后答案汇编
目录 第一章自动控制系统的基本原理 第一节控制系统的工作原理和基本要求 第二节控制系统的基本类型 第三节典型控制信号 第四节控制理论的内容和方法 第二章控制系统的数学模型 第一节机械系统的数学模型 第二节液压系统的数学模型 第三节电气系统的数学模型 第四节线性控制系统的卷积关系式 第三章拉氏变换 第一节傅氏变换 第二节拉普拉斯变换 第三节拉普拉斯变换的基本定理 第四节拉普拉斯逆变换 第四章传递函数 第一节传递函数的概念与性质 第二节线性控制系统的典型环节 第三节系统框图及其运算 第四节多变量系统的传递函数 第五章时间响应分析 第一节概述 第二节单位脉冲输入的时间响应 第三节单位阶跃输入的时间响应 第四节高阶系统时间响应 第六章频率响应分析 第一节谐和输入系统的定态响应 第二节频率特性极坐标图 第三节频率特性的对数坐标图 第四节由频率特性的实验曲线求系统传递函数第七章控制系统的稳定性 第一节稳定性概念 第二节劳斯判据 第三节乃奎斯特判据 第四节对数坐标图的稳定性判据 第八章控制系统的偏差 第一节控制系统的偏差概念
第二节输入引起的定态偏差 第三节输入引起的动态偏差 第九章控制系统的设计和校正 第一节综述 第二节希望对数幅频特性曲线的绘制 第三节校正方法与校正环节 第四节控制系统的增益调整 第五节控制系统的串联校正 第六节控制系统的局部反馈校正 第七节控制系统的顺馈校正 第一章自动控制系统的基本原理 定义：在没有人的直接参与下，利用控制器使控制对象的某一物理量准确地按照预期的规律运行。 第一节控制系统的工作原理和基本要求 一、控制系统举例与结构方框图 例1．一个人工控制的恒温箱，希望的炉水温度为100C°,利用 表示函数功能的方块、信号线，画出结构方块图。 图1 人通过眼睛观察温度计来获得炉内实际温度，通过大脑分析、比较，利用手和锹上煤炭助燃。
自动控制原理课后习题及答案
第一章绪论 1-1试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点. 解答：1开环系统 (1)优点:结构简单，成本低，工作稳定。用于系统输入信号及扰动作 用能预先知道时，可得到满意的效果。 (2)缺点：不能自动调节被控量的偏差。因此系统元器件参数变化， 外来未知扰动存在时，控制精度差。 2 闭环系统 ⑴优点：不管由于干扰或由于系统本身结构参数变化所引起的被控量 偏离给定值，都会产生控制作用去清除此偏差，所以控制精度较高。 它是一种按偏差调节的控制系统。在实际中应用广泛。 ⑵缺点：主要缺点是被控量可能出现波动，严重时系统无法工作。 1-2 什么叫反馈？为什么闭环控制系统常采用负反馈？试举例说明之。 解答：将系统输出信号引回输入端并对系统产生控制作用的控制方式叫反馈。 闭环控制系统常采用负反馈。由1-1中的描述的闭环系统的优点所证 明。例如，一个温度控制系统通过热电阻（或热电偶）检测出当前炉 子的温度，再与温度值相比较，去控制加热系统，以达到设定值。 1-3 试判断下列微分方程所描述的系统属于何种类型（线性，非线性，定常，时变）？ （1） 2 2 ()()() 234()56() d y t dy t du t y t u t dt dt dt ++=+ （2） ()2() y t u t =+ （3） ()() 2()4() dy t du t t y t u t dt dt +=+ （4） () 2()()sin dy t y t u t t dt ω += （5） 2 2 ()() ()2()3() d y t dy t y t y t u t dt dt ++= （6） 2 () ()2() dy t y t u t dt += （7） () ()2()35() du t y t u t u t dt dt =++? 解答：（1）线性定常（2）非线性定常（3）线性时变（4）线性时变（5）非线性定常（6）非线性定常 （7）线性定常