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目录一、学科基础课 (1)1.《高等数学》课程教学大纲 (1)2.《机械制图》课程教学大纲 (17)3.《线性代数》课程教学大纲 (27)4.《概率论与数理统计》课程教学大纲 (34)5.《大学物理》课程教学大纲 (41)6.《理论力学》课程教学大纲 (55)7.《材料力学》课程教学大纲 (64)8.《C语言程序设计》课程教学大纲 (74)二、专业主干课 (82)1.《机械原理》课程教学大纲 (82)2.《机械设计》课程教学大纲 (95)3.《电工与电子技术》课程教学大纲 (108)5.《互换性及技术测量基础》课程教学大纲 (119)6.《工程材料及成形技术基础》课程教学大纲 (129)7.《机械制造技术基础》课程教学大纲 (137)8.《液压与气压传动》课程教学大纲 (146)9.《专业英语》课程教学大纲 (154)三、专业方向选修课 (165)1.《计算机辅助三维设计》课程教学大纲 (165)2.《数控加工工艺与编程》课程教学大纲 (175)3.《控制工程》课程教学大纲 (181)4.《测试技术》课程教学大纲 (192)5.《单片机原理及应用》课程教学大纲 (211)6.《可编程控制器原理与应用》课程教学大纲 (217)7.《机械制造技术装备》课程教学大纲 (224)四、专业任意选修课 (231)模块1 (231)1.《数控技术》课程教学大纲 (231)2.《电机拖动》课程教学大纲 (237)3.《数控机床检测及维修》课程教学大纲 (248)4.《机械制造自动化技术》课程教学大纲 (258)5.《工业机器人》课程教学大纲 (264)6.《机械创新设计》课程教学大纲 (273)模块2 (281)1.《UG计算机辅助设计》课程教学大纲 (281)2.《快速成型技术》课程教学大纲 (287)3.《汽车原理与构造》课程教学大纲 (294)4.《有限元软件应用》课程教学大纲 (306)5.《模具设计与制造》课程教学大纲 (313)6.《自动机与自动线》课程教学大纲 (321)一、学科基础课1.《高等数学》课程教学大纲英文名称：Higher Mathematics授课专业：电子信息工程系、计算机科学系本科各专业；数理系制药工程、林产化工、应用物理专业学时：136学时学分：8学分开课学期：第1、2学期适用对象：电子信息工程系、计算机科学系本科各专业；数理系制药工程、林产化工、应用物理专业的大一学生一、课程性质与任务本课程是理、工类专业的学科基础课，通过本课程的学习，要使学生掌握微积分学的基本概念、基本理论和基本运算技能，为学习后继课程和进一步获得数学知识奠定必要的数学基础。
第六章习题6-1．已知单位反馈控制系统的开环传递函数为)11.0(200)(+=s s s G试设计一个串联校正网络，使系统的相角裕量︒≥45γ，剪切频率s rad c /50≥ω。
解：方法一：原系统的截止频率为44.16rad/s ，相稳定裕度为180°-90°-arctan4.416=12.76°截止频率和相角裕度均不满足要求，需加入串联超前校正，选择校正网络的传递函数为TsaTsKs G c ++=11)(取校正后系统的截止频率s rad c /52=ω，相角裕度︒=50γ。
则Ta c 1=ω，6.2lg 10lg 20=+a K ，︒=+-+︒5011arctan11a a 由上述3式的64.0,01.0,4.4===K T a)101.0)(11.0()104.0(128)()(+++=s s s s s G s G c校正后系统的截止频率为s rad c /53=ω，相角裕度︒=5.49γ，满足要求。
方法二：按二阶系统最佳模型设计，设校正后系统的开环传递函数为)1()(+=Ts s Ks G则闭环系统的传递函数为222222//1/)(nn n s s T K Ts s TK K s Ts K s ωζωωφ++=++=++= 令50=K ，707.0=ζ由T n /12=ζω，T K n /2=ω，得01.0=T 。
即)101.0(50)()(+=s s s G s G c ，101.011.041)(++=s s s G c 。
易验证该校正环节满足要求。
6-2.已知单位反馈控制系统的开环传递函数为)104.0()(+=s s s G要求系统对单位斜坡输入信号的稳态误差%1≤ss e ，相角裕量为︒≥45γ，试确定系统串联校正网络。
解：本题可首先检验系统得性能指标，针对系统在性能上的缺陷并结合校正网络的作用，选用合适的校正网络，再按相应的步骤确定校正网络的参数。
Chapter 6 练习参考解答Exercise 6.2.1 设计PDA 使它接受下列语言，你可以使用以终结状态方式接受或者以空栈方式接受中方便的一个。
b) 所有由0,1 构成的，并且任何前缀中 1 的个数都不比0 的个数多的串的集合。
c) 所有0,1 个数相同的0,1 串的集合。
参考解答：b)构造以终态方式接受的PDA P = (Q,艺,r , S , q o, Z o, F)，其中Q={q o};状态q o表示当前扫描过的输入串的任何前缀中1的个数不比0的个数多；工={0 , 1}；r ={ Z o, X}；下推栈中，X的个数表示当前扫描过的输入串中o的个数比1 的个数多多少；F={q o}；S (q o,o, Z o)={( q o,X Z o)}, S (q o,o, X)={( q o,X X)}, S (q o,1, X)={( qo, )}.c)构造以空栈方式接受的PDA P = (Q, 2 , r , S , q o, Z o),其中Q={q o, q i }；状态q o表示当前扫描过的输入串的任何前缀中o的个数不少于1 的个数，状态q1 表示当前扫描过的输入串的任何前缀中 1 的个数不少于o 的个数；2 ={o, 1}；r ={ Z o, X }；下推栈中，X的个数表示当前扫描过的输入串中o的个数比i 的个数或 1 的个数比o 的个数多多少；S(q o,o, Z o)={( q o,X Z o)}, S(q o,1, Z o)={( q1,X Z o)}；S (q i,O, Z o)={( q o,X Z o)}, S (q i,1, Z o)={( q i,X Z o)};S (q o,O, X)={( q o,X X)}, S (q o,1, X)={( q o, )};S(q1,o, X)={( q 1, )},S(q1,1, X)={( q 1, X X)} ；S(q o, , Z o)={( q o, )},S(q1, , Z o)={( q1, )}.Exercise 6.3.2 把下面的文法S aAAA aS | bS | a转换成以空栈方式接受同样语言的PDA 。
第一章绪论1-1 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优弊端.解答： 1 开环系统(1)长处 :构造简单，成本低，工作稳固。
用于系统输入信号及扰动作用能早先知道时，可获得满意的成效。
(2)弊端：不可以自动调理被控量的偏差。
所以系统元器件参数变化，外来未知扰动存在时，控制精度差。
2闭环系统⑴长处：不论因为扰乱或因为系统自己构造参数变化所惹起的被控量偏离给定值，都会产生控制作用去消除此偏差，所以控制精度较高。
它是一种按偏差调理的控制系统。
在实质中应用宽泛。
⑵弊端：主要弊端是被控量可能出现颠簸，严重时系统没法工作。
1-2什么叫反应？为何闭环控制系统常采纳负反应？试举例说明之。
解答：将系统输出信号引回输入端并对系统产生控制作用的控制方式叫反应。
闭环控制系统常采纳负反应。
由1-1 中的描绘的闭环系统的长处所证明。
比如，一个温度控制系统经过热电阻（或热电偶）检测出目前炉子的温度，再与温度值对比较，去控制加热系统，以达到设定值。
1-3试判断以下微分方程所描绘的系统属于何种种类（线性，非线性，定常，时变）？2 d 2 y(t)3 dy(t ) 4y(t ) 5 du (t ) 6u(t )（1）dt 2 dt dt（2） y(t ) 2 u(t)（3）t dy(t) 2 y(t) 4 du(t) u(t ) dt dtdy (t )u(t )sin t2 y(t )（4）dtd 2 y(t)y(t )dy (t ) （5）dt 2 2 y(t ) 3u(t )dt（6）dy (t ) y 2 (t) 2u(t ) dty(t ) 2u(t ) 3du (t )5 u(t) dt（7）dt解答： （1）线性定常（2）非线性定常 （3）线性时变（4）线性时变（5）非线性定常（6）非线性定常（7）线性定常1-4 如图 1-4 是水位自动控制系统的表示图， 图中 Q1，Q2 分别为进水流量和出水流量。
控制的目的是保持水位为必定的高度。
自动机与自动线5.9 在什么情况下需要采用直线送料机？答：工件离开振盘出口后，还需要通过加设的外部输料槽才能达到装配部位，而且输料槽上的工件是连续排列的，前方的工件靠后方的工件来推动，推理来源于振盘的驱动力。
因为工件有一定的质量，工件在外部输送槽上前进时与输料槽支承面见会产生附加的摩擦阻力，输料槽越长则同时运动的工件数量越多，总摩擦阻力也越大，这样就增大了振盘的负载。
如果工件的质量较轻，则上诉附加的摩擦阻力可能不大，但当工件的质量较大、振盘外部的输料槽较长时，上诉附加的摩擦力就可能很大仅靠振盘的推动力可能出现因为阻力过大而振盘无法推动工件的情况，此时需要对外部输送槽中的工件提供附加的驱动力，弥补振盘驱动力的不足。
在此情况下，在外部槽的下方附加一个驱动装置，这就是直线送料机。
5.10 如何调节振盘的出料速度？答：振盘的除了速度并不是一个固定值，而是可以调节，振盘都带有一个控制器，控制器或者安装在振盘本体上，或者安装在机器的其他位置。
振盘控制器上，除设有普通的启及停止开关以外，还设一个振盘速度调节旋钮。
改变振盘速度的方法通常为改变振幅，因振幅与激振力成正比，而激振力与外加电压的平方成正比，所以改变外加电压及线圈匝数就能调节振幅。
其中改变线圈匝数来调节激振力比较简单，但不能实现无级调节，因此实际上振盘一般都是通过可控硅调节电压来改变振幅值从而达到调节振盘速度的目的。
5.11 振盘是始终连续工作的吗？5电磁铁5与衔铁4分别安装、固定在运输槽2和底座6上。
220v交流电压经半波整流后输入到电池线圈，在交流电流作用下，铁芯和衔铁之间产生高频率的吸、断动作。
两根相互平行与竖直方向有一定倾角B、有弹簧钢制作的弹簧板分别与输料槽、底座与螺钉连接，由于板弹簧的弹性，线圈与衔铁之间产生的高频率吸、断动作将导致板弹簧产生一个高频率的弹性变形—弹性变形恢复的循环动作，变形恢复的弹力直接作用在输送槽上，实际上给输送槽一个高频率的惯性作用力。
一.落料站1.设备组成执行元件:输送用直流电机,下料电机,电磁挡铁.控制元件:控制执行元件用三个接触器检测元件:托盘检测用电感式传感器,料块检测用电容传感器. 主控单元:S7-200CPU226动力源:单相50HZ 220V交流电源,24V直流电源.本体:平台,输送机机架,-下料装置传动及框架.2.流程图3.主回路4.控制回路5.功能表图:二.涂装站1.设备组成执行元件:输送用直流电机,加热器,喷漆嘴,限位气缸.2台除湿用风扇电机控制元件:控制电机用三个接触器,控制气动执行元件用1个2位五通电磁换向阀和1个2位三通电磁换向阀,控制加热器用温控智能仪表.检测元件:托盘检测用电感式传感器,料块检测用电容传感器.温度检测用热电阻,限位气缸前后位置检测用磁性传感器.主控单元:S7-200CPU226动力源:单相50HZ 220V交流电源,24V直流电源.压力为1MP的气源.本体:平台,输送机机架,-保温装置箱体及框架.2.流程图3.主回路4.控制回路5.功能表图:三.加盖站1.设备组成执行元件:输送用直流电机,限位电磁铁,加盖电机,电磁吸盘.控制元件:控制执行元件用五个接触器,检测元件:托盘检测用电感式传感器,料块检测用电容传感器.加盖电机前后限位检测.加盖检测用电容式传感器.主控单元:S7-200CPU226动力源:单相50HZ 220V交流电源,24V直流电源.本体:平台,输送机机架,-加盖装置传动及框架.2.流程图3.主回路4.控制回路5.功能表图:四.穿销站1.设备组成执行元件:输送用直流电机,送销电机,限位气缸,穿销气缸.控制元件:控制电机用2个接触器,控制气缸用的2个2位五通电磁换向阀检测元件:托盘检测用电感式传感器,料块检测用电容传感器.送销检测用电杆试传感器,销检测用电容式传感器,穿销气缸前后检测用磁性传感器, 限位气缸前后检测用磁性传感器,主控单元:S7-200CPU226动力源:单相50HZ 220V交流电源,24V直流电源, 压力为1MP的气源.本体:平台,输送机机架,-穿销装置及转销装置传动及框架.2.流程图3.主回路4.控制回路5.功能表图:五.检测站1.设备组成执行元件:输送用直流电机,电磁挡铁,显示颜色用3个信号灯.控制元件:控制执行元件用五个接触器检测元件:托盘检测用电感式传感器,料块检测用电容传感器,盖检测用电容传感器,销检测用电容传感器,销长短检测用电容式传感器,颜色检测用光纤传感器.主控单元:S7-200CPU226动力源:单相50HZ 220V交流电源,24V直流电源.本体:平台,输送机机架,-传感器支架..2.流程图3.主回路4.控制回路5.功能表图:六.分拣站1.设备组成执行元件:输送用直流电机,限位气缸,4自由度机械手.控制元件:控制输送机用接触器,控制限位气缸和4自由度机械手的5个2位五通电磁换向阀检测元件:托盘检测用电感式传感器,废品和成品检测用信号输入节点,限位气缸前后行程检测用磁性传感器, 爪气缸加紧放松行程检测用磁性传感器, 腕气缸左右旋转行程检测用磁性传感器, 提升气缸升降行程检测用磁性传感器, 移位气缸左右行程检测用磁性传感器.主控单元:S7-200CPU226动力源:单相50HZ 220V交流电源,24V直流电源, 压力为1MP的气源.本体:平台,输送机机架,-机械手传动.2.流程图3.主回路4.控制回路5.功能表图:七.入库站1.设备组成执行元件:提升机构部分输送用直流电机,提升用步进电机,前后移位用伺服电机,入库用输送机(红\黄\绿)3个.控制元件:控制输送机用4个接触器,1个步进电机驱动器,1个伺服电机驱动器检测元件:成品检测用电容式传感器,3个成品入库检测用电容式传感器,提升机构上下检测用行程开关.主控单元:S7-200CPU226动力源:单相50HZ 220V交流电源,24V直流电源.本体:平台,输送机机架,-提升传动机构,成品库机构.2.流程图3.主回路4.控制回路5.功能表图:。
