在机电工程问题上，机械、电气、液压和计算机被广 泛采用，而且常常互相渗透、相互配合，这就需要结 合机电液系统阐述工程上共同遵循的基本控制规律， 即“机电工程控制基础”。
机电工程控制基础
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控制论概述 控制论是关于控制原理与控制方法的学科，它研究 事物变化和发展的一般规律。 “控制论”的两个核心是信息论和反馈控制。 首先创立控制论学科的是美国的数学家、信息理论 家(Norbert Wiener)诺伯特·维纳，他于1948年发表了 “控制论”。 1954年我国科学家钱学森出版专著《工程控制论》 (英文版)，首先把控制论推广到工程技术领域。
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该课程与其它课程的关系，如下图所示：
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信号与系统
复变函数、 拉普拉斯变换
大学物理
理论力学
机电工程控制理论
高等数学 线性代数
电路理论
模拟电子技术 机械原理 电机与拖动
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基本概念
机
基础知识
控制系统结构体系
电
工
控制系统数学模型
金融：货币控制 家庭：电饭煲，洗衣机，空调，冰箱
例.[钢铁轧制]:轧出厚度一致的高精度铁板存在温度控制,生铁 成分控制,厚度控制,张力控制,等等。
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举例：智能楼宇的控制
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可视对讲、室内报警、远程家电控制…….
学科，侧重介绍机械工程的控制原理，同时密切结合工程实际，
是一门技术基础课程。
机械制造技术发展的一个明显而重要的趋势——越来越广泛而 深入地引入了控制理论。
数控机床、工业机器人、机床动态分析与测试、电气液压伺服系统
是科学方法论之一，强调用系统的、反馈的、控制的方法来分 析研究工程实际问题。
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在日常生活中
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道路交通的应用——车牌自动识别
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教学讲稿
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河北工程大学 机电工程学院
周雁冰
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控制论
经典控制理论 现代控制理论
“机电工程控制基础”是控制论与机电工程技术理论之间的交叉
系统的要素
元素 元素之间的联系
输入(激励)、 干扰(扰动)
外界对系统的作用 系统与外界的交互作用
系统对外界的作用
输出(响应)
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机械工程中的广义系统：元件、部件、仪器、设备；加工过 程、操作设备、测量；车间、部门、工厂、企业、企业集团、 全球制造行业等
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自动控制技术应用于军事、航天领域 火炮、雷达、跟踪系统； 人造卫星；宇宙飞船。
自动控制技术应用于工业生产过程 轧钢；工业窑炉；石油化工；水泥建材；玻璃、造纸等
自动控制技术应用于现代农业生产 自动灌溉；农产品质量检测等。
自动控制技术应用于其他领域 生物：人口控制，药物动力学
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2、动力学问题:
系统在外界作用（输入或激励、包括外加控制与外界干扰）
下，从一定初始状态出发，经历由其内部的固有特性（由系统
的结构与参数所决定）所决定的动态历程（输出或响应）。
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自动控制技术及理论已经广泛应用于机械、冶金、石 油、化工、电子、电力、航空、航海、航天、核反应 堆等各个领域。
自动控制理论是研究关于自动控制系统组成、分析和 设计的一般性理论，是研究自动控制共同规律的技术 科学。
教辅用书
《自动控制原理》 胡寿松等编 国防工业出版社 《机械工程控制基础》 杨叔子、杨克冲等编著 华 中科技大学出版社
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第一章 绪论
1.1 概述 1.2 自动控制系统的基本概念 1.3 对控制系统的基本要求 1.4 自动控制简史 1.5 控制工程实践 1.6 本课程的特点与学习方法
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控制论与其它学科结合，形成众多的分支学科。
经济学
经济控制论
控制论
社会学 生物学 工程技术
社会控制论 生物控制论 工程控制论
机械工程
机械工程控制论 （机电工程控制论）
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勇气号火星探测器（美国）
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机械工程控制论——研究机械工程技术中广义系统的动力学问题
研究的对象：系统（广义系统） 研究的任务：动力学问题 研究的领域：机械工程领域
1、系统——按一定规律联系在一起的元素的集合。
程
时域分析
控 分析方法 频域分析
制
系统稳定性判据
基
系统性能指标
础 工程应用
系统校正
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课堂教学内容
1 绪论
2 控制系统的数学模型(除2.2、2.5)
3 系统的时间响应与快速性分析(除3.5)
4 稳态误差与准确性分析
基
5 控制系统的频域分析
础 知
6 控制系统的稳定性
识
7 系统的性能分析与校正
其它章节内容为课外自学内容
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教学用书 《机电工程控制基础》 吴炳胜主编 冶金工业出版社

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