本课程讲述了控制理论的基本原理及其在机械工程自动控制系统中的应用。介绍了自动控制的基本概念，控制系统在时域和频域中数学模型的建立，分析了单输入单输出、线性、时不变系统的稳定性和稳态误差，阐述了线性控制系统的时域分析法、频域分析法等内容。        

        本课程研究自动控制理论的基本原理及其在机械工程中的应用问题。自动控制理论与技术在机械工程中的应用，使机械制造和机械产品本身的自动化和智能化水平不断提高。现代机械工程要求机械工程师们不但要具有机械结构现代设计方法和制造方法的知识，同时也要具有机械工程自动控制的知识。通过对本课程的学习，可以掌握自动控制理论的基本原理及其在现代机械工程中应用的技能。

1. 完成全部课程学习；

2. 完成课程单元测试；

3. 完成课后作业；

4. 完成期末考试；

17机一、17机二、17机三成绩评定方法：网上平台学习20%，课内实验10%，平时成绩20%，考试50%。

17模一、17模二成绩评定方法：网上平台学习25%，平时成绩25%，考试50%。

       学习本课程之前，您需要了解与掌握的课程有：高等数学、工程力学、电工电子学。

绪论

1.1《机械工程控制基础》课程的结构体系

1.2 控制理论的发展及其工程应用

1.3 机械工程自动控制系统的基本结构组成

1.4 机械工程自动控制系统的工作原理

1.5 机械自动控制系统的分类

1.6机械工程自动控制系统的基本要求

第一章单元测试

第一章作业

第一章作业 新

自动控制系统的数学模型和传递函数 （1）

2.1 控制系统中微分方程的含义

2.2 控制系统微分方程的建立方法

2.3 拉普拉斯变换的定义与内涵

2.4 典型时间函数的拉普拉斯变换形式

2.5 拉普拉斯变换的基本性质

自动控制系统的数学模型和传递函数 （2）

2.6 传递函数的定义与内涵

2.7 典型环节的传递函数

2.8 系统方框图的组成和含义

2.9 系统环节的基本连接方式

2.10 系统方框图的变换与简化

第二章单元测试

第二章作业

 控制系统的时域分析法 （1）

3.1 控制系统的时间相应

3.2 典型输入信号

3.3 一阶系统的单位脉冲响应

3.4 一阶系统的单位阶跃响应

3.5 一阶系统的单位斜坡响应

控制系统的时域分析法 （2）

3.6 二阶系统的单位脉冲响应

3.7 二阶系统的单位阶跃响应

3.8 二阶系统的单位斜坡响应

3.9 二阶系统的时间响应的性能指标

3.10 二阶系统计算举例

3.11 工作台自动控制系统的时域分析

第三章单元测试

第三章作业

控制系统的频域分析法 （1）

4.1 频率特性的概念和表示方法

4.2 频率特性的特点和作用

4.3 控制系统的频域性能指标

4.4 频率特性的求法

 控制系统的频域分析法 （2）

4.5 典型环节的伯德图

4.6 系统奈奎斯特图的绘制

4.7 典型环节的奈奎斯特图

4.8 系统伯德图的画法

4.9 最小相位系统与非最小相位系统

第四章单元测试

第四章作业

 线性控制系统的稳定性 （1）

5.1 控制系统稳定性的基本概念

5.2 单输入单输出控制系统稳定的条件

5.3 赫尔维茨稳定性判据

5.4 劳斯稳定性判据

线性控制系统的稳定 （2）

5.5 幅角原理

5.6 根据奈奎斯特图判断系统稳定性

5.7 根据伯德图判断系统稳定性

5.8 系统的相对稳定性

第五章单元测试

 控制系统的根轨迹分析

6.1 根轨迹与系统特性

6.2 根轨迹的幅值条件和相角条件

6.3 绘制根轨迹的基本规则

6.4 根轨迹绘制举例

 控制系统的误差分析和计算 （1）

7.1 控制系统复域和时域误差的基本概念及误差传递函数

7.2 控制系统的类型

7.3 控制系统的静态误差系统

控制系统的误差分析和计算 （2）

7.4 用伯德图确定误差系数

7.5 扰动引起误差的计算方法

7.6 减小稳态误差的途径

7.7 动态误差系数

 控制系统性能校正 （1）

8.1 控制系统性能校正的含义

8.2 控制系统的性能指标

8.3 闭环控制系统零极点与性能的关系

8.4 反馈校正

8.5 顺馈校正

 控制系统性能校正（2）

8.6 Bode定理及应用

8.7相位超前校正

8.8相位滞后校正

8.9相位滞后-超前校正

控制系统性能校正 （3）

8.10 PID控制器

8.11 有源和无源校正环节的对比

8.12 按希望特性校正的含义

 控制系统性能校正（4）

8.13 典型I型系统的设计方法

8.14典型II型系统的设计方法

8.15按希望特性设计控制器的图解法

8.16按希望特性设计控制器的直接法

1．杨叔子，杨克冲，吴波，熊良才. 机械工程控制基础（第7版），华中科技大学出版社，2018

2. 罗忠，宋伟刚，郝丽娜，王菲，房立金，胡明. 机械工程控制基础（第三版）（新形态教材MOOC版），北京：科学出版社，2018 

3. 罗忠，王菲，马树军，程红太. 机械工程控制基础学习辅导与习题解答（第二版）. 北京：科学出版社，2017

4. 王菲，罗忠，鄂晓宇，柳洪义. 机械工程控制基础实验教程，北京：科学出版社，2014