机械控制工程基础 (64学时)

课程描述

本课程是研究机械控制系统的一门技术基础课程。教学内容以反馈控制理论为核心,介绍控制系统的建模方法,介绍线性系统的时域、频域、复频域分析与设计方法。本课程具有科学方法论的鲜明特点,研究的问题带有普遍性,对工程实践具有重要的指导意义。教学方式以讲授为主,辅以多媒体CAI及课堂讨论。课程的教学目标是,使学生掌握有关自动控制的基本概念、基本理论和基本方法,能够自觉运用反馈原理解决实际工程中的相关问题,进一步提高分析问题和解决问题的能力。本课程除要求学生完成一般作业外,完成2~3个实验。

教材

教材名称:《机械控制工程基础》

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课程大纲

  • 第1章 绪论

    • 1.1 机械控制基础的研究对象、课程的基本任务、控制系统的基本要求
    • 1.2 控制理论的研究内容、发展、应用、学习方法
  • 第2章 控制系统的数学模型

    • 2.1 复数和复变函数
  • 第3章 控制系统的传递函数

    • 3.1 系统的时域数学模型
    • 3.2 系统的复域数学模型
    • 3.3 系统传递函数框图及简化
    • 3.4 闭环系统传递函数框图及其简化
  • 第4章 控制系统的时间响应

    • 4.1 时间响应及其组成
    • 4.2 一阶系统的响应
    • 4.3 二阶系统的响应
    • 4.4 二阶系统的性能指标
    • 4.5 高阶系统的时间响应
    • 4.6 系统误差分析及计算
  • 第5章 系统稳态误差及稳定性分析

    • 5.1 频率特性概述
    • 5.2 频率特性的图示方法
  • 第6章 系统的频率响应分析

    • 6.1 系统稳定性的初步概念
    • 6.2 Routh稳定判据
    • 6.3 Nyquist稳定判据
    • 6.4 Bode稳定判据
    • 6.5 系统的相对稳定性
  • 第7章 控制系统性能分析及校正

    • 7.1 系统的性能指标
    • 7.2 系统性能校正
    • 7.3 PID性能校正

授课老师

刘亚俊

现为华南理工大学机械学院副教授、硕士研究生导师。主讲本科生课程《机械控制工程基础》、《互换性与测量技术》。主讲研究生课程《实验设计、误差理论及数据分析》,《机械加工力学》,《DSP及其在机械制造中的应用》等。主持并完成华南理工大学自然科学基金《切削力动态分量分形结构及其在刀具磨损监控中的应用》、广东省自然科学基金《CPU 芯片散热器柱面微结构犁/削机理及其微尺度效应》、广东省博士后启动基金《易气化介质泵送与计量系统性能优化理论及应用》、广州开发区技术创新基金《小流量易汽化介质变频控制泵送及计量系统研究及应用》、省部产学研合作项目《燃油泵送与计量行业节能减排关键技术与设备研发》等课题。

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