課程(名稱.編號)簡索

領導藝術.綜合管理        人力資源.企業培訓        職務能力培訓系統班        銷售實戰.市場行銷        職場技能.個人成長        Office白領辦公達人        財經金融.投資理財        語言學習.出國留學        中國大陸證照培訓        資格考試.考証培訓        文化.生活.興趣.保健        生產管理.採購物流        移動開發        前端開發        後端開發        數據庫.服務器        網頁平面設計        雲計算.大數據        網絡營銷推廣        自然學科        工程技術學科

經濟管理學科

醫.藥.農.林學科

法律 學科

計算機工程學科

哲學.歷史學科

文學.藝術學科

教育社會學科

外語 學科

醫藥農林        哲學歷史        文學藝術        工程技術        基礎科學        經管法學

     「機械工程控制基礎」課程是機械工程學科和相近學科的核心課程，是機械工程及自動化專業和相近專業的主要專業基礎課。目前是東北大學機械工程與自動化學院的本科生平台課程，同時也是機械電子工程專業碩士研究生的入學考試課程。

課程概述

     本課程負責人為羅忠教授，教學團隊其他成員有：郝麗娜教授、房立金教授、胡明副教授、馬樹軍副教授、程紅太副教授、王菲講師、鄂曉宇高工 。

    本課程講述了控制理論的基本原理及其在機械工程自動控制系統中的應用。介紹了自動控制的基本概念，控制系統在時域和頻域中數學模型的建立，分析了單輸入單輸出、線性、時不變系統的穩定性和穩態誤差，闡述了線性控制系統的時域分析法、頻域分析法、根軌跡法及實際矯正方法等內容。

本課程研究自動控制理論的基本原理及其在機械工程中的應用問題。自動控制理論與技術在機械工程中的應用，使機械製造和機械產品本身的自動化和智能化水平不斷提高。現代機械工程要求機械工程師們不但要具有機械結構現代設計方法和製造方法的知識，同時也要具有機械工程自動控制的知識。通過對本課程的學習，可以掌握自動控制理論的基本原理及其在現代機械工程中應用的技能。


授課目標

本課程試圖通過邏輯性強、比較嚴密、富有啟發性的講解使學生牢固掌握機械控制系統建模、分析和綜合的基本理論和方法，同時適當瞭解有關控制理論領域新進展的概念；通過實驗操作和對實際工程系統的介紹使學生提高獨立分析思考和自學的能力，為進行控制理論的研究或控制工程的實踐打下良好的基礎。



課程大綱

第一章 緒論

1.1 《機械工程控制基礎》課程的結構體系
1.2 控制理論的發展及其工程應用
1.3 機械工程自動控制系統的基本結構組成
1.4機械工程自動控制系統的工作原理
1.5 機械自動控制系統的分類
1.6機械工程自動控制系統的基本要求

第01講 1.1《機械工程控制基礎》課程的結構體系 → 00:06:46
第02講 1.2 控制理論的發展及其工程應用 → 00:09:01
第03講 1.3 機械工程自動控制系統的基本結構組成 → 00:09:02
第04講 1.4 機械工程自動控制系統的工作原理 → 00:05:08
第05講 1.5 機械自動控制系統的分類 → 00:07:40
第06講 1.6 機械工程自動控制系統的基本要求 → 00:06:24


第二章 自動控制系統的數學模型和傳遞函數

2.1 控制系統中微分方程的含義
2.2 控制系統微分方程的建立方法
2.3 拉普拉斯變換的定義與內涵
2.4 典型時間函數的拉普拉斯變換形式
2.5 拉普拉斯變換的基本性質
2.6 傳遞函數的定義與內涵
2.7 典型環節的傳遞函數
2.8 系統方框圖的組成和含義
2.9 系統環節的基本連接方式
2.10 系統方框圖的變換與簡化

第07講 2.1 控制系統中微分方程的含義 → 00:04:12
第07講 2.1 控制系統中微分方程的含義 → 00:10:29
第09講 2.3 拉普拉斯變換的定義與內涵 → 00:07:27
第10講 2.4 典型時間函數的拉普拉斯變換形式 → 00:05:52
第11講 2.5 拉普拉斯變換的基本性質 → 00:11:16
第12講 2.6 傳遞函數的定義與內涵 → 00:05:10
第13講 2.7 典型環節的傳遞函數 → 00:06:46
第14講 2.8 系統方框圖的組成和含義 → 00:04:51
第15講 2.9 系統環節的基本連接方式 → 00:04:30
第16講 2.10 系統方框圖的變換與簡化 → 00:04:09


第三章 控制系統的時域分析法

3.1 控制系統的時間相應
3.2 典型輸入信號
3.3 一階系統的單位脈衝響應
3.4 一階系統的單位階躍響應
3.5 一階系統的單位斜坡響應
3.6 二階系統的單位脈衝響應
3.7 二階系統的單位階躍響應
3.8 二階系統的單位斜坡響應
3.9 二階系統的時間響應的性能指標
3.10 二階系統計算舉例
3.11 工作台自動控制系統的時域分析

第17講 3.1 控制系統的時間相應 → 00:02:06
第18講 3.2 典型輸入信號 → 00:02:36
第19講 3.3 一階系統的單位脈衝響應 → 00:02:18
第20講 3.4 一階系統的單位階躍響應 → 00:01:50
第21講 3.5 一階系統的單位斜坡響應 → 00:02:06
第22講 3.6 二階系統的單位脈衝響應 → 00:04:32
第23講 3.7 二階系統的單位階躍響應 → 00:03:44
第24講 3.8 二階系統的單位斜坡響應 → 00:02:43
第25講 3.9 二階系統的時間響應的性能指標 → 00:06:12
第26講 3.10 二階系統計算舉例 → 00:02:41
第27講 3.11 工作台自動控制系統的時域分析 → 00:02:18


第四章 控制系統的頻域分析法

4.1 頻率特性的概念和表示方法
4.2 頻率特性的特點和作用
4.3 控制系統的頻域性能指標
4.4 頻率特性的求法
4.5 典型環節的奈奎斯特圖
4.6 系統奈奎斯特圖的
4.7 典型環節的伯德圖
4.8 系統伯德圖的畫法
4.9 最小相位系統與非最小相位系統

第28講 4.1 頻率特性的概念和表示方法 → 00:08:04
第29講 4.2 頻率特性的特點和作用 → 00:04:19
第30講 4.3 控制系統的頻域性能指標 → 00:03:38
第31講 4.4 頻率特性的求法 → 00:07:01
第32講 4.5 典型環節的伯德圖 → 00:11:38
第33講 4.6 系統奈奎斯特圖的繪製 → 00:06:40
第34講 4.7 典型環節的奈奎斯特圖 → 00:09:12
第35講 4.8 系統伯德圖的畫法 → 00:07:51
第36講 4.9 最小相位系統與非最小相位系統 → 00:05:30


第五章 線性控制系統的穩定性

5.1 控制系統穩定性的基本概念
5.2 單輸入單輸出控制系統穩定的條件
5.3 赫爾維茨穩定性判據
5.4 勞斯穩定性判據
5.5 幅角原理
5.6 根據奈奎斯特圖判斷系統穩定性
5.7 根據伯德圖判斷系統穩定性
5.8 系統的相對穩定性

第37講 5.1 控制系統穩定性的基本概念 → 00:04:31
第38講 5.2 單輸入單輸出控制系統穩定的條件 → 00:04:33
第39講 5.3 赫爾維茨穩定性判據 → 00:04:50
第40講 5.4 勞斯穩定性判據 → 00:06:10
第41講 5.5 幅角原理 → 00:06:54
第42講 5.6 根據奈奎斯特圖判斷系統穩定性 → 00:08:50
第43講 5.7 根據伯德圖判斷系統穩定性 → 00:06:50
第44講 5.8 系統的相對穩定性 → 00:06:06


第六章 控制系統的根軌跡分析

6.1 根軌跡與系統特性
6.2 根軌跡的幅值條件和相角條件
6.3 繪製根軌跡的基本規則
6.4 根軌跡繪製舉例

第45講 6.1 根軌跡與系統特性 → 00:05:32
第46講 6.2 根軌跡的幅值條件和相角條件 → 00:02:02
第47講 6.3 繪製根軌跡的基本規則 → 00:11:19
第48講 6.4 根軌跡繪製舉例 → 00:05:45


第七章 控制系統的誤差分析和計算

7.1 控制系統復域和時域誤差的基本概念及誤差傳遞函數
7.2 控制系統的類型
7.3 控制系統的靜態誤差系統
7.4 用伯德圖確定誤差係數
7.5 擾動引起誤差的計算方法
7.6 減小穩態誤差的途徑
7.7 動態誤差係數

第49講 7.1 控制系統復域和時域誤差的基本概念及誤差傳遞函數 → 00:06:19
第50講 7.2 控制系統的類型 → 00:03:16
第51講 7.3 控制系統的靜態誤差系統 → 00:09:07
第52講 7.4 用伯德圖確定誤差係數 → 00:05:30
第53講 7.5 擾動引起誤差的計算方法 → 00:04:38
第54講 7.6 減小穩態誤差的途徑 → 00:05:26
第55講 7.7 動態誤差係數 → 00:04:23


第八章 控制系統性能校正

8.1 控制系統性能校正的含義
8.2 控制系統的性能指標
8.3 閉環控制系統零極點與性能的關係
8.4 反饋校正
8.5 順饋校正
8.6 Bode定理及應用
8.7 相位超前校正
8.8 相位滯後校正
8.9 相位滯後-超前校正
8.10 PID控制器
8.11 有源和無源校正環節的對比
8.12 按希望特性校正的含義
8.13 典型I型系統的設計方法
8.14 典型II型系統的設計方法
8.15 按希望特性設計控制器的圖解法
8.16 按希望特性設計控制器的直接法

第56講 8.1 控制系統性能校正的含義 → 00:07:19
第57講 8.2 控制系統的性能指標 → 00:09:29
第58講 8.3 閉環控制系統零極點與性能的關係 → 00:08:01
第59講 8.4 反饋校正 → 00:06:14
第60講 8.5 順饋校正 → 00:04:45
第61講 8.6 Bode定理及應用 → 00:10:41
第62講 8.7 相位超前校正 → 00:10:48
第63講 8.8 相位滯後校正 → 00:12:05
第64講 8.9 相位滯後-超前校正 → 00:07:36
第65講 8.10 PID控制器 → 00:07:23
第66講 8.11 有源和無源校正環節的對比 → 00:04:30
第67講 8.12 按希望特性校正的含義 → 00:05:07
第68講 8.13 典型I型系統的設計方法 → 00:04:17
第69講 8.14 典型II型系統的設計方法 → 00:05:58
第70講 8.15 按希望特性設計控制器的圖解法 → 00:04:05
第71講 8.16 按希望特性設計控制器的直接法 → 00:06:31