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1、机械工程控制论研究机械工程技术中的广义系统动力学问题。,系统：元素按一定规律组合起来的能完成一定 功能的集合。,系统与外界的交互作用,外界对系统的作用：输入、干扰,系统对外界响应：输出,系统普遍存在信息的传递、交互与反馈是控制论的中心思想,控制论与其它学科结合共同的本质特点：通过信息传递，处理与反馈进行控制,控制论、量子论与相对论被人们誉为20世纪上半叶的3项科学革命。,参数说明： m:系统质量 C:粘性阻尼系数 k:弹簧刚度,系统分析：算子mp2+cp+k由m, c, k决定，是与外界无关的系统本身固有特性。算子1和cp+k 是与外界的联系，受系统结构和参数的影响，即算子随系统而变化。,微积
2、分方程的解是由系统的初始状态、系统固有特性、系统与输入之间的关系和输入决定,激励一般是外界对系统的作用，响应则一般是系统的变形或位移,反馈：系统的输出不断地、直接或间接地、全部或部分地返回，并作用于系统。,外反馈：人为反馈（闭环系统、开环系统）,内反馈：耦合反馈（系统自然形成的反馈）,开环控制系统：系统以所需的方框图表示而没有反馈回路。,闭环控制系统：系统以所需的方框图表示而存在反馈回路。,自动调节系统(恒值系统)：系统的输出保持常量。为闭环系统,随动系统：系统的输出相应于输入按任意规律变化。多为闭环系统,程序控制系统：系统的输出按预定程序变化。开环或闭环系统,对控制系统的基本要求：稳定性、快
3、速性、准确性,1948年：N.Wiener发表控制论 1954年：钱学森发表工程控制论,数学模型的表现形式：,时域：微分方程(连续系统) ；差分方程 (离散系统),频域：传递函数；信号流图,复频域（S平面）：Nyquist图；Bode图,线性系统,线性定常系统：,线性时变系统：,微分方程的系数为常数,微分方程的某一（些)系数随时间的变化而变化,线性系统特点：可以运用叠加原理。即系统在有多个输入量同时作用于系统时，可以逐个输出，求出对应的输出，然后把各个输出进行叠加，即为系统的总输出。,质量,弹簧,阻尼,一）机械系统,电路元件两端电位差v21,二）电网络,电感,电阻,电容,两端相对速度v21,(2) 求M p,二阶系统方框图如右图所示，其中， =0.6， n =5s-1。求其性能指 标t p、Mp和t s 。,.频率响应：线性定常系统对谐波输入的稳态响应称为频率响应。,图示电路，设输入端的电压为e(t)=Esin t，求通过电阻R的稳态电流 i(t)。,解：根据电压回路定律，有：,故传递函数为：,幅频和相频特性为：,系统的频率特性为：,
