第一章緒論
1-1 機械工程控制論的研究物件與任務
1．什麼叫被控物件、被控量、給定值或希望值（參考輸入）？
被控物件：工作的機器裝置
被控量：表徵機器裝置工作狀態的物理量
給定值：對物理參量（被控量）在執行過程中的要求。
2．自動控制的任務是什麼？
在沒有人直接參與的情況下，利用控制裝置使被控物件的被控量自動地按照預定的規律執行。
3．自動控制系統的組成
控制裝置和被控物件
1-2 自動控制的基本方式
1．控制裝置必須具備哪三個職能部件？
比較元件、執行元件、測量元件。
2．自動控制的三種基本控制方式是什麼？
①按給定值操縱的開環控制；②按干擾補償的開環控制；③按偏差調節的閉環控制
3．能畫出按給定值操縱的開環控制的系統原理框圖、按干擾補償的開環控制的系統原理框圖、按偏差調節的閉環控制的系統原理框圖
①按給定值操縱的開環控制
②按干擾補償的開環控制
③按偏差調節的閉環控制
4．什麼叫開環控制？
控制裝置與被控物件之間只有單方向的聯絡，訊號由給定值至被控量是單向傳遞的。
5．什麼叫閉環控制？
被控量要返回來與給定值進行比較，控制訊號必須沿前向通道和反饋通道往復迴圈地閉路傳送，形成閉合迴路，故稱閉環控制。
1-3 對控制系統的效能要求
1．什麼叫動態過程或過渡過程？
通常把系統受到外作用後，被控量隨時間變化的全過程，稱為動態過程或過渡過程。
2．工程上常常從穩、快、準三個方面來評價自動控制系統的總體精度
第二章自動控制系統的數學模型
1．什麼叫數學模型？
描述系統的輸入、輸出變數以及系統內部各個變數之間關係的數學表示式稱為系統的數學模型。
2．建立數學模型有哪兩種方法？
解析法和實驗法
3．線性定常系統的數學模型的種類有哪些？
微分方程、傳遞函式、頻率特性等
2-1 系統的微分方程
1．什麼是線性系統？其最重要的特性是什麼？
當系統的數學模型能用線性微方程描述時，該系統稱為線性系統。線性系統最重要的特性是可以運用疊加原理。
2．rc網路相關系統的微分方程的建立（課件12年第2次課）
練習題1. 列寫如圖所示無源網路的微分方程。
解答見課件12年第2次課p33
練習題2. 列寫如圖所示無源網路的微分方程。（課件12年第2次課）
解答見課件12年第2次課p40
3．力學相關系統的微分方程的建立（課件12年第2次課）
練習題1. 建立圖示機械系統的動態方程。圖中,x(t)為輸入位移量，y(t)為輸出位移量。（p75 2.2）（課件12年第2次課）
解答見課件12年第2次課p62
補充知識
（1）6個常用的拉氏變換
（2）求拉氏變換的方法（參考12年第3次課課件）
（3）求拉氏逆變換的方法（參考12年第3次課課件）
2-2 傳遞函式
1．傳遞函式的定義
線性定常系統或元件的傳遞函式為在零初始條件下，系統或元件的輸出變數拉氏變換與輸入變數拉氏變換之比。
2．零初始條件的意義
（1）輸入作用是在t=0以後才加於系統。即在t=0-時，輸入量及其各階導數為0。
（2）輸入訊號作用於系統之前系統是靜止的。即在t=0-時，輸出量及其各階導數為零。
3、6個典型環節的傳遞函式（只是表示式）
（1）比例環節；
（2）慣性環節；
（3）微分環節；
（4）積分環節；
（5）振盪環節；
（6）延遲環節。
2-3 系統的傳遞函式方框圖及其簡化
1．動態結構圖的基本單元有哪些？
訊號線、方框、分支點、想加點
2．建立系統動態結構圖的方法（課件12年第5次課）
（1）繪製下圖所示無源網路的方框圖。
解答參考課件12年第5次課p4
3．利用動態結構圖的等效變換求傳遞函式（課件12年第5次課）
（1）化簡如下方框圖（參考課件12年第5次課）
解答參考課件12年第5次課p31
解答參考課件12年第5次課p43
2.4 考慮擾動的反饋控制系統的傳遞函式
1．練習題：課本p79，2.16（課件12年第6次課）
解答參考課件12年第6次課p28
第三章系統的時間響應分析
3-1 時域分析基礎
1．掌握四種典型外作用的函式表示式、拉氏變換、圖形（課件12年第7次課）
單位階躍作用、單位斜坡作用、單位脈衝作用、正弦作用
2．掌握階躍響應的效能指標的定義：峰值時間、超調量、調節時間、穩態誤差
超調量：指在響應過程中，超出穩態值的最大偏離量與穩態值之比。
調節時間ts：在單位階躍響應曲線的穩態值附近，取±5%(有時也取±2%）作為誤差帶，響應曲線達到並不再超出該誤差帶的最小時間，稱為調節時間。
峰值時間tp：指h(t)曲線中超過其穩態值而達到第乙個峰值所需的時間。
穩態誤差ess：當時間趨於無窮時，系統的單位階躍響應的實際值（穩態值）與期望值之差。
3-3 一階系統
1．一階系統傳遞函式的標準形式
2．一階系統調節時間的計算公式（課件12年第7次課）
解答參考課件12年第7次課p40
3-4 二階系統
1．二階系統傳遞函式的標準形式
2．負阻尼、零阻尼、欠阻尼、臨界阻尼、過阻尼的時間響應特性及曲線（課件12年第8次課）
負阻尼：發散
零阻尼：等幅振盪（掌握圖形形狀）
欠阻尼：衰減振盪（掌握圖形形狀）
臨界阻尼：無振盪（掌握圖形形狀）
過阻尼：無振盪（掌握圖形形狀）
3．欠阻尼系統的平穩性與阻尼係數和固有頻率的關係
阻尼係數越大，平穩性越好；在一定的阻尼比下，固有頻率越大，平穩性越差
4．欠阻尼系統的快速性與阻尼係數和固有頻率的關係
阻尼係數小於0.707時，阻尼係數越大，快速性越好，阻尼係數大於0.707時，阻尼係數越大，快速性越差；在一定的阻尼比下，固有頻率越大，快速性越好
5．欠阻尼系統單位階躍響應效能指標的計算公式（課件12年第9次課）
解答參考12年第9次課p25
插入第5章系統的穩定性
1．系統穩定的數學條件：
所有特徵根均具有負實部，即所有特徵根都在s平面虛軸的左邊。
2．穩定性判據：勞斯判據（課件12年第10次課）
（1）設系統的特徵方程為：試用勞思判據判別該系統的穩定性，並確定正實部根的數目。
解答參考12年第10次課p30
（2）設系統的特徵方程為：，試用勞思判據確定正實部根的個數。
解答參考12年第10次課p31
（3）設系統的特徵方程為：，試用勞思判據確定正實部根的個數。
解答參考11年第10次課p33
3-4 穩態誤差分析及計算
1．利用終值定理求穩態誤差（課件12年第11次課）
例系統結構如下圖所示。當輸入訊號r(t)=1(t)，干擾訊號n(t)=1(t)時，求系統總的穩態誤差ess。
解答參考課件12年第11次課p19
2．輸入訊號、干擾訊號作用下的穩態誤差與系統結構引數的關係（課件12年第11次課）
系統如圖所示。試判別系統閉環穩定性，並確定系統的穩態誤差essr及essn。
解答參考課件12年第11次課p56
作業：i k
（1）系統如下圖所示，使用2種方法計算系統的穩態誤差ess（不用判別穩定性）。
①使用終值定理；
②使用穩態誤差與系統結構和引數的關係。
第4章系統的頻率特性分析
4-1 頻率特性概述
1．什麼叫頻率特性？
線性定常系統，在正弦訊號作用下，輸出的穩態分量與輸入的複數比，稱為系統的頻率特性
2．什麼叫幅頻特性？
線性定常系統，在正弦訊號作用下，穩態輸出的振幅與輸入振幅之比，稱幅頻特性。
2．什麼叫相頻特性？
線性定常系統，在正弦訊號作用下，穩態輸出的相位與輸入相位之差，稱相頻特性。
4. 能求系統的頻率特性、幅頻特性、相頻特性、並寫成尤拉公式的形式。（課件12年第12次課）
例求rc網路的頻率特性
解答參考課件12年第12次課p16
寫成尤拉公式的形式
練習題 p159 4.11
解答參考課件12年第12次課p19
4-2頻率特性的圖示方法
1．掌握開環對數幅頻漸近特性曲線的繪製方法（課件12年第13次課）
畫出如下系統的開環對數幅頻漸近特性曲線
解答參考課件12年第13次課p44
解答參考課件12年第13次課p49
解答參考課件12年第13次課p54
2．掌握開環對數相頻特性曲線的繪製方法（課件12年第13次課）
畫出如下系統的開環對數相頻特性曲線
解答參考課件12年第13次課p65
解答參考課件12年第13次課p69
第5章系統的穩定性
1．掌握bode判據
解答參考課件12年第13次課p78
機械控制工程基礎複習重點總結
控制論與系統論 資訊理論的發展緊密結合，使控制論的基本概念和方法被應用於各個具體科學領域其研究的物件從人和機器擴充套件到環境 生態 社會 軍事 經濟等許多方面，並將控制論向應用科學方面迅速發展。其分支科學主要有 工程控制論 生物控制論 社會控制論和經濟控制論 大系統理論 人工智慧等。閉環控制系統主要...
機械控制工程複習題
一 填空題 1自動控制系統按按有無反饋來分有和 按控制作用的特點來分有和 對控制系統的基本要求是和 2系統在輸入訊號的作用下，其輸出隨時間的變化過程稱為系統的響應，它由 響應和 響應兩部分構成。3 二階系統的響應特性完全由 和wn這兩個特徵量來描述，當 1時,稱為 其響應曲線的特點是1時稱為 0 1...
控制工程複習
1.控制論的中心思想是通過資訊的傳遞 加工處理和反饋來進行控制。2.資訊傳遞是指資訊在系統及過程中以某種關係動態地傳遞。3.在系統的輸出表示式中，與初始條件有關的部分稱為系統的補函式，與輸入有關的部分稱為系統的特解函式。4.對於非線性系統通常的處理方法是線性化，忽略非線性因數和非線性系統的分析方法。...