燕山大学控制工程基础复习大纲
"控制工程基础"复习大纲
一、教材
《控制工程基础》，王益群，阳含和主编，机械工业出版社。
二、目的
了解考生对本课程所涉及的基本概念、基本理论和基本方法的理解和掌握程度。了解考生运用这些基本理论和基本方法分析实际工程中提炼出来的各种控制理论问题的能力和工程计算与设计能力。
三、基本内容
1、绪论
自动控制理论发展简况，反馈控制理论的研究对象和方法。自动控制系统的基本概念、术语、自动控制系统的组成和分类，应用举例。对自动控制系统的基本要求。
2、控制系统的数学模型
数学模型的基本概念、表达方式，建模方法简述。微分方程的列写，微分方程线性化的基本思想。拉氏变换和拉氏反变换的简单回顾。传递函数的概念及基本环节的传递函数。控制系统的方框图及方框图的简化。
3、控制系统的时域分析
控制系统的典型输入信号及时域响应指标。一阶系统的瞬态响应及指标。二阶系统的瞬态响应分析及二阶系统的瞬态响应指标。高阶系统的瞬态响应的简单分析，闭环主导极点的概念。
4、控制系统的频率特性和根轨迹
频率特性的基本概念，频率特性的两种主要表达方式：幅相频率特性、对数频率特性。典型环节的频率特性。最小相位系统的概念。系统开环频率特性(奈奎斯特图和伯德图)的绘制。系统辨识的概念及利用实测开环幅频特性确定系统的开环传递函数。闭环频率特性及频域性能指标。频域指标与时域指标的关系。根轨迹的概念。
5、控制系统的稳定性分析
稳定的概念、稳定的充要条件。判断系统稳定性的代数判据及应用。判断系统稳定性的几何判据及应用。控制系统的相对稳定性。影响系统稳定性的主要因素。
6、控制系统的稳态误差分析
稳态误差的概念、定义、类型。稳态误差的计算、减小稳态误差的基本方法。
7、控制系统的综合与校正
控制系统校正的概念、校正的实质、校正的方法、校正装置的形式。串联相位超前校正、相位滞后校正、相位滞后-超前校正装置及特性。利用频率特性法确定串联校正装置的参数。反馈校正、顺馈、前馈校正及复合控制简介。
8、非线性系统
非线性系统的概念、分类。
三、课程的教学要求：
1、绪论
了解自动控制理论发展简况及反馈控制理论的研究对象和方法。掌握自动控制系统的基本概念、术语，了解自动控制系统的组成和分类，及对自动控制系统
燕山大学控制工程基础实验报告(带数据)
自动控制理论实验报告 实验一 典型环节的时域响应 院系： 班级： 学号： 姓名：
实验一 典型环节的时域响应 一、 实验目的 1．掌握典型环节模拟电路的构成方法，传递函数及输出时域函数的表达式。 2．熟悉各种典型环节的阶跃响应曲线。 3．了解各项参数变化对典型环节动态特性的影响。 二、 实验设备 PC 机一台，TD-ACC+教学实验系统一套。 三、 实验步骤 1、按图1-2比例环节的模拟电路图将线接好。检查无误后开启设备电源。 注：图中运算放大器的正相输入端已经对地接了100k 电阻。不需再接。 2、将信号源单元的“ST ”端插针与“S ”端插针用“短路块”接好。将信号形式开关设为“方波”档，分别调节调幅和调频电位器，使得“OUT ”端输出的方波幅值为1V ，周期为10s 左右。 3、将方波信号加至比例环节的输入端R(t)， 用示波器的“CH1”和“CH2”表笔分别监测模拟电路的输入R(t)端和输出C(t)端。记录实验波形及结果。 4、用同样的方法分别得出积分环节、比例积分环节、惯性环节对阶跃信号的实际响应曲线。 5、再将各环节实验数据改为如下： 比例环节：；，k R k R 20020010== 积分环节：；，u C k R 22000== 比例环节：；，，u C k R k R 220010010=== 惯性环节：。，u C k R R 220010=== 用同样的步骤方法重复一遍。 四、 实验原理、内容、记录曲线及分析 下面列出了各典型环节的结构框图、传递函数、阶跃响应、模拟电路、记录曲线及理论分析。 1．比例环节 (1) 结构框图： 图1－1 比例环节的结构框图 (2) 传递函数： K S R S C =) () ( K R(S) C(S)
燕山大学2018年《自动控制原理》考研大纲
燕山大学2018年《自动控制原理》考研大纲 一、课程的基本内容要求 1.掌握自动控制系统的工作原理、自动控制系统的组成与几种不同分类。重点掌握反馈的概念、基本控制方式、对控制系统的基本要求。 2.线性系统的数学模型 掌握传递函数；极点、零点；开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数的概念；典型环节的传递函数。掌握建立电气系统(有源网络和无源网络)、机械系统(机械平移系统)的微分方程和传递函数模型的方法。重点掌握方框图化简或信号流图梅森增益公式获得系统传递函数的建模方法。 3.控制系统时域分析 要求能够分析系统的三大基本性能，即系统的稳（稳定性）、准（准确性）、快（快速性）。掌握如下概念：稳定性；动态（或暂态）性能指标（最大超调量、上升时间、峰值时间、调整时间）；稳态（静态）性能指标（稳态误差）；一阶、二阶系统的主要特征参量；欠阻尼、临界阻尼、过阻尼系统特点；主导极点。重点掌握系统稳定性判别（Routh判据）；稳态误差终值计算（包括三个稳态误差系数的计算）；二阶系统动态性能指标计算。掌握利用主导极点对高阶系统模型的简化与性能分析。 4.根轨迹法 要求能够利用根轨迹（闭环系统特征方程的根随系统参数变化在S平面所形成的轨迹）分析系统性能。需掌握的概念：根轨迹；常规根轨迹；相角条件、幅值条件；根轨迹增益。重点掌握常规根轨迹的绘制（零度根轨迹不作要求）。掌握增加开环零、极点对根轨迹的影响；利用根轨迹分析系统稳定性与具有一定的动态响应特性（如衰减振荡、无超调等特性）的方法。 5.控制系统频域分析 要求能够利用频域分析方法对控制系统进行分析与设计。掌握如下概念：频率特性；开环频率特性、闭环频率特性；最小相位系统；幅值穿越频率（剪切频率）、相角穿越频率、相角裕度、幅值裕度；谐振频率、谐振峰值；截止频率、频带宽度；三频段。重点掌握开环频率特性Nyquist图、Bode图的绘制；由
控制工程基础应掌握的重要知识点资料讲解
控制工程基础应掌握的重要知识点
控制工程基础应掌握的重要知识点 控制以测量反馈为基础，控制的本质是检测偏差，纠正偏差。 自动控制系统的重要信号有输入信号、输出信号、反馈信号、偏差信号等。 输入信号又称为输入量、给定量、控制量等。 自动控制按有无反馈作用分为开环控制与闭环控制。 自动控制系统按给定量的运动规律分为恒值调节系统、程序控制系统与随动控制系统。 自动控制系统按系统线性特性分为线性系统与非线性系统。 自动控制系统按系统信号类型分为连续控制系统与离散控制系统。 对控制系统的基本要求是稳定性、准确性、快速性。 求机械系统与电路的微分方程与传递函数 拉普拉斯变换： 拉普拉斯反变换 拉普拉斯变换解微分方程 传递函数是在零初始条件下将微分方程作拉普拉斯变换，进而运算而来, 传递函数与微分方程是等价的, 传递函数适合线性定常系统。 ) a s (F )t (f e at +→- ) s (F e )T t (f TS -→-
典型环节传递函数： 比例环节K 惯性环节 一阶微分环节 振荡环节二阶微分环节 传递函数框图的化简 闭环传递函数 开环传递函数 误差传递函数 闭环传递函数是输出信号与输入信号间的传递函数。 误差传递函数又称偏差传递函数，是偏差信号与输入信号间的传递函数。 系统输出信号称为响应，时间响应由瞬态响应与稳态响应组成。 系统的特征方程是令系统闭环传递函数分母等于零而得。 特征方程的根就是系统的极点。 1S +τ 1S 2S 22+ζτ+τ
一阶惯性系统 特征方程为： 系统进入稳定状态指响应c(t)进入并永远保持在稳态值c(∞)的允许误差范围内，允许误差常取2%或5% 调整时间 特征方程为： 特征方程的根（即极点）为： ????? ±=?±=?=% 2,T 4%5, T 3t s n ω无阻尼自由振荡频率ζ 阻尼比0 S 2S 2n n 2=ω+ζω+一对虚极点 无阻尼,j S ),(0n 2,1ω±==ζ不能用 系统振荡会越来越大,,0<ζ0 1T S =+
工程流体力学三级项目
工程流体力学课程三级项目 ——变水头下的液体出流研究报告 组员：邹佳辰 刘冬冬 薛岩东 赵日东 贾闯 指导教师：刘劲军 2014-10-10
燕山大学 燕山大学工程流体力学课程三级项目指导书 1、整体思路 将工程流体力学课程中学到的基础理论知识用于分析和解决工程实践中出现的问题，使学生在项目分析中深入理解如何将所学理论知识应用于解决实际问题的方法和思路。介绍先进的计算辅助计算方法，引导学生积极思考、学会学习、主动学习，综合训练学生能力，提高学生综合运用本专业基础理论知识，分析、理解和解决本专业及相关行业的理论和实践问题的能力，并为后续其他专业课程的学习打下基础。 2、目的和意义 (1)通过基于团队的学生分工协作，在充分分析讨论的基础上，给出解决问题的方案。使学生在沟通能力、团队合作能力等方面得到锻炼和提高； (2)学会查阅文献、阅读相关技术资料和调查研究能力； (3)更深地了解工程实践。 3、具体实施方案 1)教学时间安排 鼓励学生利用课外时间完成项目，课堂教学安排如下： (1) 设计内容讲解、汇报总结1学时 2)项目成绩 项目教学从属于课程教学，占本门课程总成绩的10%。成绩由二部分组成： (1) 组内互评5分，最优分和最差分相差不得小于1分； (2) 导师评分5分，最优分和最差分相差不得小于1分； 3)分组安排及指导老师 轧钢12－2班共25名学生，分成5个组；每个组4-5人，每组选1名组长。任课教师为指导老师。 4)课题设置 共设置5个题目，每个组随机抽取一题。
课题方向及要求： 课题四、变水头下的液体出流 一、项目目的 学习和掌握管变水头下液体出流计算方法，及其计算机求解。 二、项目要求 1)、查阅相关文献，查找符号分析方面的软件； 2)、掌握变水头下的液体出流； 3)、查找英制量纲与国标量纲的转换； 4)、计算和分析，半径为1m，高度为0.8m的倒圆锥容器装满水，在最低位开面积为24cm2的小孔，液流多长时间放尽？ 5）用软件编程求解。 三、要求在项目研究过程中： 1)、每组组长对组内人员的工作进行分工，每个组内成员根据自己的分工，向组长提交相应的研究报告； 2)、每个组内成员报告完成后，组长组织成员对每个成员的报告进行评议，并打分； 3)、指导教师对每名学生的研究报告进行评议，并打分； 4)、组内每个成员的报告汇总成总研究报告，并制作汇报PPT，完成后，向指导教师提出答辩申请； 5)、组织答辩，并打分。 四、提交形式 1)、汇总研究报告； 2)、汇报PPT。
测控技术与仪器专业简介
测控技术与仪器专业 业务培养目标： 本专业培养具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面基础知识与应用能力，能在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的高级工程技术人才。 修业年限：四年 授予学位：工学学士 业务培养要求： 本专业学生主要学习精密仪器的光学、机械与电子学基础理论，测量与控制理论和有关测控仪器的设计方法，受到现代测控技术和仪器应用的训练，具有本专业测控技术及仪器系统的应用及设计开发能力。 专业方向介绍 测控技术及仪器专业是仪器科学与技术和控制科学与技术交叉融合而形成的综合性学科。 设2个专业方向。 方向一：检测技术与自动化装置方向； 方向二：测试计量技术及仪器方向。 方向一以集电子技术、先进控制理论、计算机控制技术、自动检测技术、光电技术以及网络技术于一体为特色，以生产过程的机电装备运行状态及其信息为研究对象。本方向旨在培养基础理论扎实、实践能力强、知识面广，外语综合能力和计算机应用能力较强，人文社会科学综合素质较高，具有开拓创性意识，能够从事工业过程控制理论与装备、计算机辅助测试系统、信息处理与状态识别等领域的研究开发、设计制造和运行管理的复合型高级工程技术人才。 方向二以光—机—电—仪器—计算机技术一体化为特色，以传感器技术、信息获取与处理技术、自动化精密机械以及智能仪器仪表为主要研究对象。本方向旨在培养基础理论扎实、实践能力强、知识面广，外语综合能力和计算机应用能力较强，人文社会科学综合素质较高，具有开拓创性意识，能够从事测控仪器、信息技术以及测试计量技术等方面的研究开发、设计制造和运行管理方面的复合型高级工程技术人才。 业务能力 方向一的毕业生应具有较扎实的自然科学基础，较好的人文和社会科学基础及较强的英语与计算机应用能力以及较强的创新意识；系统地掌握检测技术与自动化装置专业方向的基本理论与技术，主要包括电工电子技术、自动检测技术、工程光学、测控仪器电路、工业过程控制、微机控制技术等基本理论基础；掌握光、机、电、计算机控制相结合的现代测控技术和实验研究技能；具备综合运用专业知识解决生产实际问题的初步能力。 方向二的毕业生应具有较扎实的自然科学基础，较好的人文和社会科学基础以及较强的英语和计算机应用能力、较强的创新意识；系统地掌握本专业所需的基本理论和基础知识，主要包括电子技术、工程光学、精密机械学、传感器技术、控制工程等基础知识；掌握光、机、电、计算机相结合的现代测控技术和实验技能，综合运用专业知识解决生产实际问题的初步能力。
《控制工程基础》习题答案(燕山大学,第二版)
控制工程基础习题解答 第一章 1-1．控制论的中心思想是什么？简述其发展过程。 维纳（N.Wiener）在“控制论——关于在动物和机器中控制和通讯的科学”中提出了控制论所具有的信息、反馈与控制三个要素，这就是控制论的中心思想 控制论的发展经历了控制论的起步、经典控制理论发展和成熟、现代控制理论的发展、大系统理论和智能控制理论的发展等阶段。具体表现为： 1．1765年瓦特（Jams Watt）发明了蒸汽机，1788年发明了蒸汽机离心式飞球调速器，2．1868年麦克斯威尔（J.C.Maxwell）发表“论调速器”文章；从理论上加以提高，并首先提出了“反馈控制”的概念； 3．劳斯（E.J.Routh）等提出了有关线性系统稳定性的判据 4．20世纪30年代奈奎斯特（H.Nyquist）的稳定性判据，伯德（H.W.Bode）的负反馈放大器； 5．二次世界大仗期间不断改进的飞机、火炮及雷达等，工业生产自动化程度也得到提高； 6．1948年维纳（N.Wiener）通过研究火炮自动控制系统，发表了著名的“控制论—关于在动物和机器中控制和通讯的科学”一文，奠定了控制论这门学科的基础，提出 了控制论所具有的信息、反馈与控制三要素； 7．1954年钱学森发表“工程控制论” 8．50年代末开始由于技术的进步和发展需要，并随着计算机技术的快速发展，使得现代控制理论发展很快，并逐渐形成了一些体系和新的分支。 9．当前现代控制理论正向智能化方向发展，同时正向非工程领域扩展（如生物系统、医学系统、经济系统、社会系统等）， 1-2．试述控制系统的工作原理。 控制系统就是使系统中的某些参量能按照要求保持恒定或按一定规律变化。它可分为人工控制系统（一般为开环控制系统）和自动控制系统（反馈控制系统）。人工控制系统就是由人来对参量进行控制和调整的系统。自动控制系统就是能根据要求自动控制和调整参量的系统，系统在受到干扰时还能自动保持正确的输出。它们的基本工作原理就是测量输出、求出偏差、再用偏差去纠正偏差。 1-3．何谓开环控制与闭环控制？ 开环控制：系统的输出端和输入端之间不存在反馈回路，输出量对系统的控制作用没有影响。系统特点：系统简单，容易建造、一般不存在稳定性问题，精度低、抗干扰能力差。 闭环控制：系统的输出端和输入端存在反馈回路，输出量对控制作用有直接影响。闭环的反馈有正反馈和负反馈两种，一般自动控制系统均采用负反馈系统，闭环控制系统的特点：精度高、抗干扰能力强、系统复杂，容易引起振荡。 1-4．试述反馈控制系统的基本组成。 反馈控制系统一般由以下的全部或部分组成（如图示）： 1．给定元件：主要用于产生给定信号或输入信号
机械控制工程基础第三章复习题及答案教学提纲
题目：时间响应由_____________ 和___________ 两部分组成。 分析与提示：时间响应由瞬态响应和稳态响应两部分组成。 答案：瞬态响应、稳态响应 题目：系统的输出量从初始状态到稳定状态的响应过程，称为____________________ 。 分析与提示：瞬态响应，指系统在某一输入信号作用下，系统的输出量从初始状态到稳定状态的响应过程。 答案：瞬态响应 题目：系统的时间响应可从两方面分类，按振动性质可分为___________________ 与__________ 。 分析与提示：系统的时间响应可从两方面分类，按振动性质可分为自由响应与强迫响应。 答案：自由响应、强迫响应 题目：系统的时间响应可从两方面分类，按振动来源可分为___________________ 与__________ 。 分析与提示：系统的时间响应可从两方面分类，按振动性质可分为自由响应与强迫响应；按振动来源 可分为零输入响应（即由“无输入时系统的初态” 引起的自由响应）与零状态响应（即仅由输入引起的响应）。答案：零输入响应、零状态响应 题目：系统微分方程的特解就是系统由输入引起的输出（响应），工程上称为____________ 。 分析与提示：初始条件及输入信号产生的时间响应就是微分方程的全解。包含通解和特解两个部分。 通解完全由初始条件引起的，它是一个瞬态过程，工程上称为自然响应（如机械振动中的自由振动）。特 解只由输入决定，特解就是系统由输入引起的输出（响应），工程上称为强迫响应（如机械振动中的强迫振 动）。 答案：强迫响应 题目：系统的瞬态响应不仅取决于系统本身的特性，还与外加____________________ 的形式有关。 分析与提示：系统的瞬态响应不仅取决于系统本身的特性，还与外加输入信号的形式有关。 答案：输入信号 题目：单位阶跃信号 1 U(t) ° t 0 的拉氏变换为【】0t 0 11 A、- B、右 C、1 D、S s s 分析与提示：熟练掌握典型信号的拉氏变换。B为单位斜坡信号的拉氏变换，C为单位冲击信号的拉是变换。 答案：A 题目：选取输入信号应当考虑以下几个方面，输入信号应当具有__________________ ，能够反映系统工作的大部 分实际情况。 分析与提示：选取输入信号应当考虑以下几个方面，输入信号应当具有典型性，能够反映系统工作的大部分实际情况。 答案：典型性 题目：选取输入信号时，输入信号的形式应当尽可能________________ 。 分析与提示：选取输入信号时，输入信号的形式应当尽可能简单。答案：简单 题目： _______________ 是使用得最为广泛的常用输入信号。 分析与提示：单位脉冲函数、单位阶跃函数、单位斜坡函数、单位抛物线函数都为常用输入信号时，单位脉冲函数是使用得最为广泛的常用输入信号。 答案：单位脉冲函数 3 题目：设一阶系统的传递函数为，则其时间常数和增益分别是【】 2s 5
各校电气专业课考试科目
气工程及其自动化包含的二级学科（研究生5个方向）： 电机与电器 电力系统及其自动化（电自） 高电压与绝缘技术 电力电子与电力传动 理论电工与新技术 北京工业大学 421自动控制原理 复试：1、电子技术 2、计算机原理 北京航空航天大学 [双控] 432控制理论综合或433控制工程综合 [检测] 433控制工程综合或436检测技术综合 [系统] 431自动控制原理或451材料力学或841概率与数理统计 [模式] （自动化学院）433控制工程综合或436检测技术综合、（宇航学院）423信息类专业综合或431自动控制原理或461计算机专业综合 [导航] （自动化学院）432控制理论综合或433控制工程综合、（宇航学院）431自动控制原理 复试：无笔试。1) 外语口语与听力考核；2) 专业基础理论与知识考核；3) 大学阶段学习成绩、科研活动以及工作业绩考核；4) 综合素质与能力考核 北京化工大学 440电路原理 复试：综合1(含自动控制原理和过程控制系统及工程)、综合2(含自动检测技术装置和传感器原理及应用)、综合3(含信号与系统和数字信号处理) 注：数学可选择301数学一或666数学（单） 北京交通大学 [双控/检测]404控制理论 [模式]405通信系统原理或409数字信号处理 复试： [电子信息工程学院双控]常微分方程 [机械与电子控制工程学院检测]综合复试（单片机、自动控制原理） [计算机与信息技术学院模式] 信号与系统或操作系统 北京科技大学 415电路及数字电子技术(电路70%，数字电子技术30%) 复试： 1.数字信号处理 2.自动控制原理 3.自动检测技术三选一 北京理工大学 410自动控制理论或411电子技术（含模拟数字部分） 复试：微机原理+电子技术（初试考自动控制理论者）、微机原理+自动控制理论（初试考电子技术者）、运筹学+概率论与数理统计。
自动控制工程基础复习题及答案资料
《自动控制工程基础》 一、单项选择题： 1． 线性系统和非线性系统的根本区别在于 ( C ) A ．线性系统有外加输入，非线性系统无外加输入。 B ．线性系统无外加输入，非线性系统有外加输入。 C ．线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理。 D ．线性系统不满足迭加原理，非线性系统满足迭加原理。 2．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 ( B ) A ．代数方程 B ．特征方程 C ．差分方程 D ．状态方程 3． 时域分析法研究自动控制系统时最常用的典型输入信号是 （ D ） A ．脉冲函数 B ．斜坡函数 C ．抛物线函数 D ．阶跃函数 4．设控制系统的开环传递函数为G(s)= ) 2s )(1s (s 10 ++，该系统为 （ B ） A ．0型系统 B ．I 型系统 C ．II 型系统 D ．III 型系统 5．二阶振荡环节的相频特性)(ωθ，当∞→ω时，其相位移)(∞θ为 ( B ) A ．-270° B ．-180° C ．-90° D ．0° 6. 根据输入量变化的规律分类，控制系统可分为 ( A ) A.恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统 B.反馈控制系统、前馈控制系统前馈—反馈复合控制系统 C.最优控制系统和模糊控制系统 D.连续控制系统和离散控制系统 7．采用负反馈连接时，如前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则其等效传递函数为 ( C ) A ．)s (G 1) s (G + B ．) s (H )s (G 11+ C ． ) s (H )s (G 1) s (G + D ． ) s (H )s (G 1) s (G - 8． 一阶系统G(s)= 1 +Ts K 的时间常数T 越大，则系统的输出响应达到稳态值的时间 ( A ) A ．越长 B ．越短 C ．不变 D ．不定 9．拉氏变换将时间函数变换成 （ D ） A ．正弦函数 B ．单位阶跃函数
工程流体力学三级项目1
燕山大学机械工程学院 工程流体力学项目报告 项目题目：管网计算机求解 课程名称：工程流体力学 指导教师：刘涛 小组成员：高佳星贾登甲 刘泽隋济泽 日期：2012年10月12日
应用计算机建模解决管网设计计算与优化调度问题是当前给水管网新理论、新技术发展的基本方向。通过合理的设计和运行管理,可以提高给水管网的管理效率,节约运行费用。国内外的科研工作者们已经做了大量工作并取得了相应的成果。以面向对象的高级语言如V B、V C开发的软件包已有不少得到了实际应用。但是由于管网计算问题本身的复杂性,采用此类高级语言来求解管网数学模型也带来了开发周期长,对计算机等硬件要求较高,计算速度较慢等问题。 M atlab是美国M athworks公司自20世纪80年代中期推出的数学软件,它源于矩阵运算,并已发展成一种高度集成的计算机语言。M atlab具有强大的科学运算能力,提供了灵活的程序设计流程、丰富的函数库以及与其他语言的接口功能,加上高质量的图形可视化处理与友好的界面设计风格,它已成为当今工程界最具活力,应用最广的软件之一。以M atlab作为开发平台,采用面向对象的可视化界面技术使用户能建立具有树状网和环状网的城市给水混合型管网可视化计算模型;并可根据管网的结构参数(如管网图形、管段长度、阻力系数、节点流量等)迅速进行平差计算得到各管段的流量和水头损失等水力要素。
一：项目目的及要求二：MATLAB软件介绍三：理论依据 四：编辑代码 五：计算机计算结果六：手算计算结果七：小组分工 八：小组成员感想
项目目的及要求 一：目的 学习和掌握管网串并联特性，复杂管网的计算方法，复杂管网的计算机求解 二：要求 1)查阅相关文献，查找符号分析方面的软件 2）掌握复杂管网的计算方法 3）计算和分析 MATLAB软件介绍 MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据 分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。 MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，和Mathematica、Maple并称为三
自动控制原理试题(含答案)
题号 一 二 三 四 五 六 七 总 分 分数 16 12 24 16 12 9 11 成绩 一、（共16分，每空2分）填空题。 1、根据有无反馈，控制系统可分为两类：（ ）。 2、传递函数的定义是（ ）。 3、2 33 )(2+++=s s s s F 的拉氏反变换为（ ）。 4、非最小相位系统是指（ ）。 5、某闭环传递函数为121 )()(+= s s R s C 的控制系统的截止频率b ω为（ ）s rad /。 6、线性采样系统稳定的充要条件是其特征根均位于z 平面（ ）。 7、已知某控制系统开环传递函数为1 2+s ，则该系统的剪切频率c ω为（ ）s rad /， 相角储备γ为（ ）度。 二、（共12分）系统的方块图如下，试求： 1、通过方块图化简求闭环传递函数()() s R s C （用梅逊公式也可）。（8分） 2、误差传递函数)()(s R s E 。（4分） G 1R (s )C (s )－＋－ G 7 ＋G 5 G 2G 3G 6 E (s )G 4 ＋－
三、（共24分）某单位负反馈控制系统如图，阻尼比5.0=ζ，试求： R (s )C (s ) － ＋ ) 1(+s s K 1、 系统类型、阶次。（2分） 2、 K 、无阻尼振荡角频率n ω、有阻尼振荡角频率d ω的值。（6分） 3、 系统的开环传递函数)(s G K 。（2分） 4、 静态误差系数K p ，K v 和K a 。（3分） 5、 系统对单位阶跃、单位斜坡、单位加速度输入的稳态误差ssp e ，ssv e ，ssa e 。（3分） 6、 峰值时间p t ，最大超调量%p σ。（4分） 7、 输入信号为2)(=t r 时，系统的稳态输出)(∞c 、输出最大值m ax c 。（4分） 四、（共16分）传递函数题。 1、（从图(a )，(b )中选作一题）求系统输入为i x ，输出为o x 时的传递函数 ) () (s X s X i o 。（6分） m f k 2 k 1 i x o x x i x o R 1 R 2C 注：图(a )中，i x ,o x 是位移量；图(b )中，i x ,o x 是电压量。 (a ) (b )
《控制工程基础》考试大纲
《控制工程基础》考试大纲 科目名称：控制工程基础 适用专业：机械电子工程 参考书目：《控制理论基础》，王显正，科学出版社， 2009 考试时间：3小时 考试方式：笔试 总分：150分 考试范围： （一）绪论 1．控制系统的定义 2．控制系统的工作原理和组成 （1）掌握反馈控制原理，解释方块图 （2）理解开环系统和闭环系统的性能特点 （3）理解控制系统的各个组成环节。 3. 控制系统的分类：按控制信号的连续性、按给定量的运动规律等进行分类 4. 典型信号：掌握各典型信号的函数表达和物理意义 （二）物理系统的数学模型 1. 数学方法 （1）理解拉普拉斯变换定义和常用函数的拉氏变换； （2）掌握利用拉氏变化求取系统的传递函数。 2. 数学模型 （1）了解建立数学模型的步骤，环节的划分、输入输出信号的建立。 （2）掌握根据系统的输入输出信号分析，建立机械系统的数学模型。 3. 典型环节及其传递函数：理解各典型环节的传递函数 4. 方块图及其简化 （1）掌握开环传递函数和闭环传递函数。 （2）掌握利用方块图得出系统的传递函数 （三）频率特性 1. 频率特性概念 （1）了解频率特性的定义和物理意义 （2）了解频率特性的求取方法 2. 对数频率特性 （1）掌握伯德图的坐标的对数划分以及频程、斜率的描述。 （2）掌握典型环节的对数频率特性。 （四）控制系统的稳定性分析 1. 稳定性的概念：理解稳定的定义和系统稳定的充要条件。
2. 掌握利用代数判据判断系统的稳定性。 3. 了解稳定裕量的概念和表达方法。 （五）控制系统的误差分析 1. 稳态误差概念 （1）理解系统的误差和偏差的概念和相互间的关系。（2）了解稳态误差的基本计算公式。 2. 稳态误差的求取 （1）掌握系统的稳态误差的求取。 （2）了解减小系统稳态误差的方法。 （六）控制系统的瞬态响应分析 1. 一阶系统的瞬态响应 了解一阶系统在典型信号作用下地瞬态响应及其物理意义。 2.二阶系统的瞬态响应 （1）掌握二阶系统传递函数的标准形式。 （2）掌握二阶系统在不同阻尼比条件下的阶跃信号响应。 4.瞬态响应指标及其与系统参数的关系 （1）掌握系统的瞬态响应指标的定义。 （2）掌握欠阻尼二阶系统的瞬态响应的求取方法。
工程流体力学三级项目报告模板
工程流体力学课程三级项目 ——*******研究报告组员： 指导教师：刘劲军 2014-10-10
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课题方向及要求 将文档“**班级工程流体力学三级项目.docx”中本组题目内容拷入。 小组分工及贡献
目录 摘要.....................................................................................错误！未定义书签。第1章绪论 (5) 1.1课题背景 (5) 1.1.1 [单击此处输入条标题] (5) 第2章[单击此处输入章标题] (5) 2.1 [单击此处输入节标题] (5) 第3章[单击此处输入章标题] (6) 3.1 [单击此处输入节标题] (6) ····················· ····················· 结论 (2) 心得 (2) 参考文献 (3)
第1章绪论 1.1 课题背景 [单击此处输入正文内容] (宋体、小四号字，行距20磅) …………………………………………………… 1.1.1 [单击此处输入条标题] [单击此处输入正文内容(宋体、小四号字，行距20磅)] …………………………………………………… 第2章[单击此处输入章标题] 2.1 [单击此处输入节标题] [单击此处输入正文内容(宋体、小四号字，行距20磅)] ……………………………………………………表1 中文表题居中（表随文出现） 换行时此处对齐 基本要求表中文字中文采用小5号宋体。 注：表注采用小5号宋体 公式主体居中，编号右对齐。 图表居中，图注小5号字。 图1 XXXXX
2016年燕山大学考研调剂信息
2016年燕山大学考研调剂信息 经对我校2016年硕士研究生考生的入学考试成绩统计分析，以下专业（领域）存在缺额，需要接收调剂生源。 （一）学术学位类 学院代码学院名称 专业 代码 专业名称 001 机械工程学院 0802 03 机械设计及理论0805 03 材料加工工程 002 材料科学与工程学院 0805 01 材料物理与化学0805 02 材料学 003 电气工程学院 0804 01 精密仪器及机械 0804 02 测试计量技术及仪器0811 01 控制理论与控制工程0811 02 检测技术与自动化装置0811 03 系统工程 0811 04 模式识别与智能系统0811 05 导航、制导与控制0831 00 生物医学工程 004 信息科学与工程学院 0803 00 光学工程 0809 00 电子科学与技术0812 00 计算机科学与技术0835 00 软件工程 005 经济管理学院0202应用经济学
00 1201 00 管理科学与工程1202 01 会计学 1202 02 企业管理 1202 03 旅游管理 1202 04 技术经济及管理 006 建筑工程与力学学院 0801 00 力学 0814 00 土木工程 0814 04 供热、供燃气、通风及空调工程 007 理学院 0701 05 运筹学与控制论0702 00 物理学 0714 00 统计学 008 文法学院 1204 00 公共管理 010 外国语学院 0502 01 英语语言文学 0502 05 日语语言文学 0502 11 外国语言学及应用语言学 011 环境与化学工程学院 0807 06 化工过程机械0817 00 化学工程与技术0830 00 环境科学与工程 012 车辆与能源学院 0807 02 热能工程 0807 03 动力机械及工程0820油气井工程
(完整版)机械控制工程基础习题及答案考试要点
1-3 题1-3图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析 系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。 题1-3图 炉温自动控制系统原理图 解 加热炉采用电加热方式运行，加热器所产生的热量与调压器电压c u 的平方成正比， c u 增高，炉温就上升，c u 的高低由调压器滑动触点的位置所控制，该触点由可逆转的直流 电动机驱动。炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压f u 。f u 作为系统的反馈电压与给定电压r u 进行比较，得出偏差电压e u ，经电压放大器、功率放大器放大成a u 后，作为控制电动机的电枢电压。 在正常情况下，炉温等于某个期望值T °C ，热电偶的输出电压f u 正好等于给定电压 r u 。此时，0=-=f r e u u u ，故01==a u u ，可逆电动机不转动，调压器的滑动触点停 留在某个合适的位置上，使c u 保持一定的数值。这时，炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。 当炉膛温度T °C 由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失)，则出现以下的控制过程： 控制的结果是使炉膛温度回升，直至T °C 的实际值等于期望值为止。 ?→T C ?→↑→↑→↑→↑→↑→↓→↓T u u u u u c a e f θ1C ↑ 系统中，加热炉是被控对象，炉温是被控量，给定量是由给定电位器设定的电压r u （表征炉温的希望值）。系统方框图见图解1-3。
1-5采用离心调速器的蒸汽机转速控制系统如题1-5图所示。其工作原理是：当蒸汽机带动负载转动的同时，通过圆锥齿轮带动一对飞锤作水平旋转。飞锤通过铰链可带动套筒上下滑动，套筒内装有平衡弹簧，套筒上下滑动时可拨动杠杆，杠杆另一端通过连杆调节供汽阀门的开度。在蒸汽机正常运行时，飞锤旋转所产生的离心力与弹簧的反弹力相平衡，套筒保持某个高度，使阀门处于一个平衡位置。如果由于负载增大使蒸汽机转速ω下降，则飞锤因离心力减小而使套筒向下滑动，并通过杠杆增大供汽阀门的开度，从而使蒸汽机的转速回升。同理，如果由于负载减小使蒸汽机的转速ω增加，则飞锤因离心力增加而使套筒上滑，并通过杠杆减小供汽阀门的开度，迫使蒸汽机转速回落。这样，离心调速器就能自动地抵制负载变化对转速的影响，使蒸汽机的转速ω保持在某个期望值附近。 指出系统中的被控对象、被控量和给定量，画出系统的方框图。 题1-5图蒸汽机转速自动控制系统 解在本系统中，蒸汽机是被控对象，蒸汽机的转速ω是被控量，给定量是设定的蒸汽机希望转速。离心调速器感受转速大小并转换成套筒的位移量，经杠杆传调节供汽阀门，控制蒸汽机的转速，从而构成闭环控制系统。 系统方框图如图解1-5所示。
燕山大学重点学科
机械工程一级学科国家重点学科 发布日期:2010-5-27 20:14:35 新闻来自:本站原创 机械工程学科于2003年获得一级学科博士学位授予权，设有机械工程博士后流动站，2005年被河北省政府确定为重点发展的强势特色学科，在2006年度全国一级学科评估中排名第十六位。机械工程学科所属的机械设计及理论学科于1984年获得博士学位授予权，2001年被评为国家级重点学科；机械电子工程学科于2000年获得博士学位授予权，2007年被评为国家级重点学科，同年机械工程学科评为国家级一级重点学科，跻身全国14个机械工程一级国家级重点学科之一。 本学科科师资力量雄厚，现有教职工225人，其中教授82人（含博士生导师34人），副教授60人。学科拥有河北省燕赵学者1名，河北省后备院士1名，全国优秀教师1名，全国模范教师1名，国家有突出贡献中青年专家 1名，“新世纪百千万人才工程”国家级人选3名，河北省新世纪“三三三人才工程”第一层人选2名，第二层次人选1名，省级科研创新团队2个，河北省教学名师4名。学科现有学生3052人，其中本科生2110人，硕士生808人，博士生134人。 本学科拥有1个国防重点学科实验室，1个教育部工程研究中心，4个省级重点实验室和工程研究中心，4个中国机械工业重点实验室和工程研究中心，1个省级应用基础研究基地，1个省发改委工程研究中心。拥有2个国家级特色专业、2个国家级教学团队、1个国家级实验教学示范中心、1个国家级人才培养模式创新实验区、2门国家级精品课、1个省级创新高地、1个省级人才培养模式创新实验区、2个省级教学团队、2个省级实验教学示范中心及10门省级精品课程。 近5年，本学科承担了国家重点攻关项目、国家自然科学基金等科研项目60项，省自然科学基金等省部级项目71项，年均科研经费4000余万元。近5年完成了多项科研成果，获国家科技进步一等奖2项，二等奖3项，获省部级奖励30项，在工程推广应用中获得很大的经济效益和社会效益。发表论文1300余篇，其中被EI、SCI收录600余篇次，出版著作17部，获批专利129项。 本学科非常重视国内外学术交流与合作，成功举办了多次国际和国内学术会议，近5年，邀请国内外知名专家学者70余人次来讲学和从事合作研究；派出学术骨干200余人次赴国外著名高校或科研单位进修、考察和参加国际学术会议。与美国伊立诺斯大学、英国赫尔大学、德国德累斯顿大学、日本东京大学、日本上智大学、日本名古屋大学等部分国外大学有着长期密切的合作关系。
机械控制工程基础第三章 复习题及答案教学提纲
题目：时间响应由 和 两部分组成。 分析与提示：时间响应由瞬态响应和稳态响应两部分组成。 答案：瞬态响应、稳态响应 题目：系统的输出量从初始状态到稳定状态的响应过程，称为 。 分析与提示：瞬态响应，指系统在某一输入信号作用下，系统的输出量从初始状态到稳定状态的响应过程。 答案：瞬态响应 题目：系统的时间响应可从两方面分类，按振动性质可分为 与 。 分析与提示：系统的时间响应可从两方面分类，按振动性质可分为自由响应与强迫响应。 答案：自由响应、强迫响应 题目：系统的时间响应可从两方面分类，按振动来源可分为 与 。 分析与提示：系统的时间响应可从两方面分类，按振动性质可分为自由响应与强迫响应；按振动来源可分为零输入响应(即由“无输入时系统的初态”引起的自由响应)与零状态响应(即仅由输入引起的响应)。 答案：零输入响应、零状态响应 题目：系统微分方程的特解就是系统由输入引起的输出(响应)，工程上称为 。 分析与提示：初始条件及输入信号产生的时间响应就是微分方程的全解。包含通解和特解两个部分。通解完全由初始条件引起的，它是一个瞬态过程，工程上称为自然响应 (如机械振动中的自由振动)。特解只由输入决定，特解就是系统由输入引起的输出(响应)，工程上称为强迫响应 (如机械振动中的强迫振动)。 答案：强迫响应 题目：系统的瞬态响应不仅取决于系统本身的特性，还与外加 的形式有关。 分析与提示：系统的瞬态响应不仅取决于系统本身的特性，还与外加输入信号的形式有关。 答案：输入信号 题目：单位阶跃信号? ??<>=000t t t u 1)(的拉氏变换为【 】 A 、 s 1 B 、21 s C 、1 D 、s 分析与提示：熟练掌握典型信号的拉氏变换。B 为单位斜坡信号的拉氏变换，C 为单位冲击信号的拉 是变换。 答案：A 题目：选取输入信号应当考虑以下几个方面，输入信号应当具有 ，能够反映系统工作的大部分实际情况。 分析与提示：选取输入信号应当考虑以下几个方面，输入信号应当具有典型性，能够反映系统工作的大部分实际情况。 答案：典型性 题目：选取输入信号时，输入信号的形式应当尽可能 。 分析与提示：选取输入信号时，输入信号的形式应当尽可能简单。 答案：简单 题目： 是使用得最为广泛的常用输入信号。 分析与提示：单位脉冲函数、单位阶跃函数、单位斜坡函数、单位抛物线函数 都为常用输入信号时，单位脉冲函数是使用得最为广泛的常用输入信号。 答案：单位脉冲函数 题目：设一阶系统的传递函数为 5 23 +s ，则其时间常数和增益分别是【 】
燕山大学工程流体力学三级项目
生产中的流体力学知识介绍 班级：2015级机械电子工程(3)班 组员：王清昊、谢同雨 指导教师：权凌霄 2017年10月8日
目录 一、项目内容 (1) 二、研究目的及意义 (1) 三、设计要求及完成过程 (2) 四、主要成果及内容 (2) 4.1 流体力学在液压中的应用——液压滑阀卡紧力 (2) 4.2水下通道——侧壁受力计算 (9) 4.3消防验收——射流高度及射程计算 (15) 4.4流体力学在水泵站中的应用 (19) 五、心得体会 (20) 六、组内互评 (21) 七、参考文献 (21)
一、项目内容 流体力学是力学的一个重要分支,它主要研究流体本身的静止状态和运动状态,以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动的规律。在生活环保、科学技术及工程中具有重要的应用价值。流体力学中研究得最多的流体是水和空气。它的主要基础是牛顿运动定律和质量守恒定律,此外还要用到热力学知识,有时还会用到宏观电动力学的基本定律、本构方程和高等数学、物理学、化学等基础知识。流体力学广泛应用于航空航天、城市给排水、航海、冶金采矿、天文气象、环境保护、水利水电、消防、食品、化工、大气、海洋、生物、土木建筑、军工核能等,都有许多流体力学的应用问题。本文介绍了流体力学在液压，水下通道，消防验收和水泵站中的应用。 二、研究目的及意义 流体力学分布广泛，与人民生活息息相关。目前流体力学各方面发展也日趋成熟，在生产中应用越来越广泛，学习和研究流体力学知识，积极发展与流体力学有关的科学，充分利用身边的资源，不仅让人民生活水品得到提高，而且更好的保护我们生活的自然环境，实现人与自然和谐相处的美好的局面，使人类社会更加美好。
机械控制工程基础复习题及复习资料
机械控制工程基础复习题1 1、 选择填空（30分，每小题2分） （下列各题均给出数个答案，但只有一个是正确的，请将正确答案的序号写在空白 处） 1.1在下列典型环节中，属于振荡环节的是 。 (A) 101.010)(2++= s s s G (B) 1 01.01)(2 ++=s s s G (C) 101 )(+=s s G 1.2系统的传递函数定义为在零初始条件下输出量的Laplace 变换与输入量的Laplace 变换之比，其表达式 。 （A ）与输入量和输出量二者有关 （B ）不仅与输入量和输出量二者有关，还与系统的结构和参数有关 （C ）只与系统的结构和参数有关，与输入量和输出量二者无关 1.3系统峰值时间p t 满足 。 （A ） 0)(=p p o dt t dx （B ）)()(∞=o p o x t x （C ）)()()(∞??≤∞-o o p o x x t x 其中，)(t x o 为系统的单位阶跃响应。 1.4开环传递函数为G (s )的单位反馈系统的静态速度误差系数的计算式为 。 (A) )(lim 0 s G K s v →= (B) )(lim 2 s G s K s v →= (C) )(lim 0 s sG K s v →= 1.5最大百分比超调量(%)p M 的定义式为 。 （A ）)()(max (%)∞-=o o p x t x M (B) %100) () ()(max (%)∞∞-= o o o p x x t x M （C ）) () (max (%)t x t x M i o p = 其中，)(t x i 为系统的输入量，)(t x o 为系统的单位阶跃响应，)(max t x o 为)(t x o 的最大值。 1.6给同一系统分别输入)sin()(11t R t x i ω=和)sin()(2t R t x r i ω=这两种信号（其中， r ω是系统的谐振频率，1ω是系统正常工作频率范围内的任一频率），设它们对应的稳态输出分别为)sin()(1111?ω+=t C t x o 和)sin()(222?ω+=t C t x r o ，则 成立。 （A ）21C C > （B ）12C C > （C ）21C C = 1.7 若一单位反馈系统的开环传递函数为) ()(1220 a s a s a s G += , 则由系统稳定的必 要条件可知， 。 （A ）系统稳定的充分必要条件是常数210,,a a a 均大于0