专业认证大纲参考机械控制工程基础

《机械工程控制基础》教学大纲Cybernetics Foundation for Mechanical Engineering修订单位：机械工程学院机电工程系适用专业：机械设计制造及其自动化专业执笔人：葛汉林使用年级：06-08级一、课程性质和教学目的课程性质：专业基础课。

教学目的：学习本课程的目的在于使学生能以动力学的观点而不是静态观点去看待一个机械工程系统；从整体的而不是分离的角度，从整个系统中的信息之传递、转换和反馈等角度来分析系统的动态行为；能结合工程实际，应用经典控制论中的基本概念和基本方法来分析、研究和解决其中的问题。

为学习后续专业课程和进一步学习现代控制论打下基础。

二、课程教学内容1．控制理论关于信号传递、加工、反馈的概念，开环控制和闭环控制的概念；工程数学中关于拉普拉斯变换的基本方法及其性质；2．控制系统数学建模的一般步骤，简单机械系统（弹簧-质量-阻尼系统）以及简单电网络（电阻-电容-电感）的数学建模；传递函数的概念及含义，典型环节的传递函数；对控制系统的方框图进行变换；3．控制系统时域分析的方法，重点是一阶和二阶系统的时间响应和时域性能指标；误差概念及误差计算方法；4．频率特性的概念，频率特性的表示方法；典型环节频率特性的Nyquist图；典型环节频率特性的Bode图；频率特性的性能指标；5．稳定性概念；Routh稳定性判别法；Nyquist稳定性判别法；相对稳定性；6．性能指标；校正方式；串联校正；相位朝前校正；相位滞后校正；相位朝前滞后校正；7．系统辨识的基本概念；频率特性的谐波输入测试法；频率特性的参数模型估计。

三、课程教学的教学基本要求1．要求掌握的基本知识拉普拉斯变换的基本方法及其性质，控制系统的数学模型建立、方框图进行变换，时域分析、误差分析、频率特性图示方法、稳定性分析。

2．要求掌握的基本理论和方法（1）对于建立机电系统的数学模型，有关数学工具（如Laplace变换等）的应用，传递函数与方框图的求取、简化与演算等，应有清楚的基本概念并能熟练掌握；（2）对于典型系统的时域和频域特性，应有清楚的基本概念并能熟练掌握；（3）掌握判别线性系统稳定性的基本概念和常用判据；（4）对于线性系统的性能指标有较全面的认识，了解并掌握系统的综合与校正的常用方法；（5）对系统辩识问题应建立基本概念。

《机械控制工程基础》课程教学大纲一、课程基本信息1．课程编号：MACH4008012．课程体系 / 类别：专业类/专业核心课3．学时 /学分：56学时/ 3学分4．先修课程：高等数学、积分变换、理论力学、电工电子技术、机械设计基础、大学计算机基础、高级程序设计5．适用专业：机械大类专业（包括机械工程、车辆工程、测控技术与仪器、能源与动力工程和工业工程）二、课程目标及学生应达到的能力《机械控制工程基础》是西安交通大学机械类专业的一门专业核心课程，主要授课内容是运用现代数学知识、自动控制理论和信息技术来分析、设计典型机电控制系统。

旨在培养学生运用科学方法和工具来解决机械工程基本问题的系统分析设计能力、综合创新能力。

本课程的主要任务是通过课堂教学、计算机仿真实训、实验教学等教学方式，使学生掌握实现机械系统自动控制的基本理论；学会典型机电系统的数学建模、运行性能分析和系统设计、校正与补偿等基本知识和基本技能；具有基本的机电控制系统分析设计能力，以及对复杂机械系统的控制问题进行分析、求解和论证的能力，并了解机械控制领域的新理论和新技术，支撑毕业要求中的相应指标点。

课程目标及能力要求具体如下：课程目标 1. 掌握机械控制系统的基本概念和组成原理，具备自动控制原理与系统的基础概念；掌握典型机电传动单元与系统的数学建模方法；掌握机电系统的时域和频域分析设计校正方法。

（毕业要求中的第 1）课程目标 2. 培养学生对机械控制工程中复杂问题的分析能力，能够对复杂机械控制系统进行分析、设计，并能够采用相关软件进行模拟仿真，能够构建实验控制系统进行分析研究，具有研究和解决机械控制工程问题的能力。

（毕业要求中的第 2 、4）课程目标 3. 初步了解机械系统常用的控制方法，以及现代控制和智能控制的原理，了解机械控制理论的现状与发展趋势。

培养学生运用机械控制工程领域新技术新方法对复杂机械工程中的系统控制问题进行理论分析、实验研究的能力。

《机械工程控制基础》课程教学大纲课程名称：机械工程控制基础英文名称：Control Fundamental of Mechanical Engineering课程编码：51510502学时/学分：36/2课程性质：必修课适用专业：机械类各专业先修课程：高等数学，理论力学，电工与电子技术，复变函数与积分变换（可选）一、课程的目的与任务《机械工程控制基础》是机械设计制造及其自动化专业的机械电子工程及相近专业方向的一门技术基础课。

本课程是在高等数学和工程数学（复变函数与积分变换）的知识基础上，结合力学、电学等相关知识，介绍机械工程类专业的重要理论基础之一——工程控制论。

这门学科既是一门广义的系统动力学，又是一种合乎唯物辩证法的思想论和方法论，对启迪与发展人们的思维与智力有很大的作用。

本课程的基本任务是将自动控制理论应用于机械工程实际，基本要求是在阐明机械工程控制论的基本概念、基本知识与基本方法的基础上，使学生学会建立和变换系统的数学模型，掌握控制系统的时间响应分析和频率特性分析方法，并在此基础上具备讨论控制系统的稳定性，以及系统分析和校正、系统辨识等问题的能力。

使学生以辩证方法冲破形而上学的思想方法，推动这一领域的生产与学科向前发展。

在学习本课程之前，学生应当从先修课程中获得动力学分析、电路分析的能力，了解微分方程求解知识和复变函数的概念，初步掌握积分变换及其逆变换的基本方法。

学习本课程之后，学生还应当注意结合其它机械工程学的知识，将控制理论应用到工程实践中去。

二、教学内容及基本要求第一章绪论教学目的和要求：本章首先阐述了机械工程控制基础这门课程的重要意义，然后介绍控制工程的基本思想、基本概念、控制系统的分类和基本要求，使学生了解机械工程控制论的研究对象与任务和系统、模型等知识，深刻理解反馈和反馈控制，接下来对控制理论的发展进行简单介绍。

教学重点和难点：1．系统及其模型2.反馈和反馈控制3.系统的基本要求教学方法与手段：以课堂讲授为主，注意举例和采用启发式教学，配合适当的课堂练习和课外作业。

高纲1514江苏省高等教育自学考试大纲30587 机械控制工程基础扬州大学编江苏省高等教育自学考试委员会办公室Ⅰ课程性质与课程目标一、课程性质和特点《机械控制工程基础（含实践）》是机械制造及自动化专业的主要专业基础课程。

通过学习，获得机电控制系统分析及设计的基本理论、基本知识和方法；通过理论学习和仿真课程设计，具备对机电控制系统的稳定性、稳态性以及快速性等性能的分析能力，初步掌握机电控制系统的设计方法。

本课程的先修课程为：工程力学、机械设计、机械工程材料、机械制造技术；后续课程为：其它专业课程、课程设计、毕业设计。

二、课程目标1. 使考生掌握分析已有机电控制系统的结构、组成以及工作原理的方法；2. 掌握机电控制系统数学模型的建立、动态性能及稳态性能等的分析和计算以及系统的综合校正等基本原理和方法；3. 通过理论学习、物理实验和仿真实验，训练考生对机电控制系统的综合分析和设计能力；4. 理解机械、电气以及控制工程各领域之间的联系。

三、与相关课程的联系与区别《机械控制工程基础》是一门新兴技术科学，也是一门边缘学科，以控制理论为基础，以有关自动控制和系统动力学的理论及其在机械工程中应用为主要研究对象。

学习本课程应具备自动控制理论、高等数学、积分变换、复变函数、电工电子技术、理论力学、机械振动等课程。

四、课程的重点和难点1.课程的学习重点1）建立机械控制工程的微分方程、传递函数及其方框图、频率特性等数学模型；2）机械控制工程的一阶系统、二阶系统以及高阶系统的时间响应，时域性能指标等时域分析；3）机械控制工程的频率响应、频率特性、开环频率特性（极坐标）图、开环对数频率特性（伯德）图；4）机械控制系统的劳斯稳定性判据、奈奎斯特稳定性判据、增益裕量和相位裕量等相对稳定性的分析计算，系统稳态误差的分析和计算等；5）机械控制系统的相位超前、相位滞后、相位滞后-超前以及PID等串联校正。

2.课程的学习难点1）机械控制系统的开环频率特性、以及稳定性和相对稳定性的分析与计算；2）机械控制系统的相位滞后-超前串联校正、PID校正，以及并联校正的分析与计算。

机械控制工程基础教学大纲机械控制工程基础教学大纲机械控制工程是现代工程领域中的重要学科之一，它涉及到机械系统的设计、控制和优化。

为了帮助学生全面掌握机械控制工程的基础知识和技能，制定一份科学合理的教学大纲至关重要。

本文将探讨机械控制工程基础教学大纲的内容和结构。

一、课程目标机械控制工程基础课程的目标是培养学生对机械系统的控制原理和方法有基本的了解和掌握，能够应用所学知识解决实际问题。

通过该课程的学习，学生应具备以下能力：1. 理解机械系统的基本结构和工作原理；2. 掌握机械控制系统的建模和仿真方法；3. 熟悉常见的控制器设计方法；4. 能够应用所学知识进行机械系统的控制和优化。

二、课程内容1. 机械系统基础知识介绍机械系统的组成部分和基本工作原理，包括机械元件、传动系统、传感器等。

2. 信号与系统讲解信号的基本概念和特性，介绍系统的数学建模和分析方法，为后续的控制系统设计打下基础。

3. 控制系统基础主要介绍控制系统的基本概念和分类，包括开环控制和闭环控制，以及控制系统的性能指标和稳定性分析方法。

4. 传感器与执行器详细介绍常见的传感器和执行器的原理和应用，包括光电传感器、压力传感器、电机等。

5. 控制器设计介绍常见的控制器设计方法，包括比例积分控制器、PID控制器等，以及控制器参数调整和优化方法。

6. 系统建模与仿真讲解机械系统的建模方法，包括基于物理原理的建模和基于数据的建模，以及仿真工具的使用。

7. 控制系统实验进行基于实际机械系统的控制系统实验，培养学生的动手能力和实际应用能力。

三、教学方法1. 理论授课通过课堂讲解和案例分析，向学生传授机械控制工程的基础理论知识。

2. 实践操作安排实验课程，让学生亲自操作实际的机械系统，加深对所学知识的理解和应用能力。

3. 课程设计布置课程设计任务，要求学生独立完成机械控制系统的设计和优化，培养学生的综合能力。

四、评估方式1. 平时成绩包括课堂表现、作业完成情况和实验报告等。

《机械工程控制基础A》课程教学大纲课程代码： 010131024课程英文名称：Fundamentals of Mechanical Control Engineering课程总学时：40 讲课：36 实验：4 上机：0适用专业：机械设计制造及其自动化机械电子工程大纲编写（修订）时间：2017.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标机械控制工程基础（A）是一门技术基础课，是跨“控制理论”和“机械工程”技术间的交叉学科，课程以控制论为理论基础，研究机械工程领域内广义系统动力学问题，是适应机电一体化的技术需要，针对机械对象的控制，重点结合经典控制理论形成的一门课程。

本课程涉及经典控制理论的主要内容及应用，更加突出机电控制的特点，内容密切结合工程实际。

通过课程的学习，学生应掌握经典控制理论的基本原理及观点，并能运用所学知识以动力学观点去研究和解决机电控制系统的分析与设计问题。

同时该课程也是测试技术、机电传动、现代控制理论等课程的先修课程。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.掌握经典控制理论的基本概念：系统、反馈、开环控制、闭环控制等，了解反馈控制系统的基本组成及基本要求。

2.掌握传递函数的定义及特点，能熟练地运用所学的知识（理论力学、电工学、机械原理等）建立机电系统的数学模型，能熟练运用已学过的数学知识（如复变函数等）完成数学模型（包括微分方程、传递函数、方框图等）之间的转换。

3.熟练掌握控制系统的时域分析方法，包括典型输入信号作用下的系统瞬态响应特点以及时域性能指标；熟练掌握系统响应的误差、稳态误差的概念，并能对系统的误差进行分析与计算。

4.熟练掌握控制系统的频域分析方法，包括幅频特性、相频特性等基本概念，掌握乃氏图和伯德图的画法，了解闭环频率特性的概念。

5.深刻理解线性系统稳定的概念及条件，掌握好Routh判据及Nyquist判据（包括对数判据）的内容，并能熟练利用上述判据判定线性系统的稳定性。

《机械工程控制基础》课程教学大纲机械工程控制基础课程教学大纲一.本课程性质.地位和任务性质机械工程控制基础是机电一体化专业本科段计划规定必考的一门专业基础课。

其目的在于使考生能以动态的观点而不是静态的观点去看待一个机械工程系统。

地位和任务其从信息的传递.转换和反馈角度来分析系统的动态行为；为采用控制的观点和思想方法解决生产过程中存在的问题以及为了使系统按预定的规律运动，达到预定的技术指标，实现最佳控制打下基础；也为后续课程以及从事机电一体化系统设计打下理论基础。

二.课程教学的基本要求1.深刻理解并熟练掌握采用集中参数法建立机.电系统的数学模型；拉普拉斯变换在工程中的应用；传递函数与方块图的求得.简化和演算等。

2.深刻理解闻熟练掌握典型系统（特别是一阶系统）的时域和频域特性。

3.掌握判别线性系统稳定性的基本概念和常用判据的基本方法，并能判别系统的稳定性。

4.了解系统识别的基本原理及相应的方法。

5.掌握线性系统性能指标以及相应的系统综合校正的方法。

三.本课程与其他课程的关系学习本课程之前考生应具有一定的数学.力学和电工学基础，同时应具有一定的机械工程基础知识，以便使考生顺利掌握机械工程教学模型的建立以信相应的运算。

四.教学实数分配表适用专业章节序号章节名称课堂讲授其它（练习）小计机电一体化专业一绪论122 二拉普拉斯变换的数学方法6 三系统的数学模型6 四系统的瞬态响应与误差分析6 五系统的频率特性6 六系统的稳定性5 七机械工程控制系统的校正与设计4 合计342256五.大纲内容第1章绪论一.教学目的通过本章学习了解机械控制工程的基本概念，它的研究对象及任务。

了解系统的信息传递.反馈和反馈控制的概念及控制系统的分类。

本章中介绍的一些技术上的名词术语.定义等以后章节会经常用到需要熟记。

二. 教学内容1.机械工程控制的基本含义2. 机械工程系统中信息传递.反馈以信反馈控制的概念3. 本课程特点及内容简介三.教学重点1.机械工程控制的基本含义。

《机械控制工程基础》实验教学大纲
一、课程教学与实验教学计划学时比
32/6
二、适用专业
机械设计制造及其自动化
三、实验的培养目标与要求
机械控制工程基础是一门实践性很强的课程，通过本实验加深学生们对该课的基本理论和基本方法的掌握。

要求学生们通过实验教学验证基本结论，发现问题，解决问题。

在做实验之前要仔细阅读实验教材，熟悉相关内容。

四、实验项目、内容、性质及学时分配
五、实验方式、手段
本套实验采用计算机对实物进行控制。

被控物体为一上下两盘的机械体，中间通过一弹性轴相连。

信号既可以通过外部的数字信号发生器获得，也可以由计算机内部产生；如果是外部模拟信号要经过A/D转换，转换成数字信号。

通过数据采集卡对上下两盘相应的码盘进行数据采集，即可得两盘的位置信号。

计算机根据给定的信号和设定的控制规律，给出控制信号，经D/A转换成电压信号，驱动电机转动，从而带动盘子转到期望位置，或者以期望速度转动。

六、实验教学文件及参考书
《机械控制工程基础》实验指导书
七、实验报告
实验报告要求写明实验目的、实验设备、实验内容、实验步骤等，最后要给出实验结论，并回答指导书中相应的思考题。

(完整版)《机械工程控制基础》课程教学大纲-2012版《机械工程控制基础》课程教学大纲课程名称:机械工程控制基础英文名称：Control Fundamental of Mechanical Engineering课程编码:51510502学时/学分：36/2课程性质：必修课适用专业:机械类各专业先修课程:高等数学，理论力学，电工与电子技术,复变函数与积分变换（可选）一、课程的目的与任务《机械工程控制基础》是机械设计制造及其自动化专业的机械电子工程及相近专业方向的一门技术基础课。

本课程是在高等数学和工程数学(复变函数与积分变换）的知识基础上，结合力学、电学等相关知识,介绍机械工程类专业的重要理论基础之一——工程控制论。

这门学科既是一门广义的系统动力学，又是一种合乎唯物辩证法的思想论和方法论，对启迪与发展人们的思维与智力有很大的作用。

本课程的基本任务是将自动控制理论应用于机械工程实际,基本要求是在阐明机械工程控制论的基本概念、基本知识与基本方法的基础上，使学生学会建立和变换系统的数学模型，掌握控制系统的时间响应分析和频率特性分析方法，并在此基础上具备讨论控制系统的稳定性，以及系统分析和校正、系统辨识等问题的能力。

使学生以辩证方法冲破形而上学的思想方法，推动这一领域的生产与学科向前发展。

在学习本课程之前，学生应当从先修课程中获得动力学分析、电路分析的能力，了解微分方程求解知识和复变函数的概念，初步掌握积分变换及其逆变换的基本方法.学习本课程之后，学生还应当注意结合其它机械工程学的知识,将控制理论应用到工程实践中去。

二、教学内容及基本要求第一章绪论教学目的和要求：本章首先阐述了机械工程控制基础这门课程的重要意义，然后介绍控制工程的基本思想、基本概念、控制系统的分类和基本要求，使学生了解机械工程控制论的研究对象与任务和系统、模型等知识，深刻理解反馈和反馈控制,接下来对控制理论的发展进行简单介绍.教学重点和难点：1．系统及其模型2．反馈和反馈控制3．系统的基本要求教学方法与手段：以课堂讲授为主，注意举例和采用启发式教学,配合适当的课堂练习和课外作业。

机械控制工程基础1. 引言机械控制工程是研究机械系统的运动和控制的学科。

它涉及到机械工程、电子工程和自动化控制等多个领域的知识，并且在现代制造业中具有重要的应用价值。

本文将介绍机械控制工程的基础知识和概念，包括机械系统的建模与分析、控制理论与方法以及实际应用等方面。

机械系统的建模是指将机械系统抽象为数学模型，以便进行分析和控制。

常见的机械系统包括旋转系统、平动系统和复杂的组合系统等。

对于旋转系统，可以使用角度、角速度和转矩等参数来描述；对于平动系统，可以使用位移、速度和力等参数来描述。

机械系统的分析可以通过应用牛顿力学、动力学和控制理论等方法来进行。

旋转系统是机械系统中常见的一种形式，例如电机、发动机和风力发电机等。

旋转系统的建模通常使用惯性、阻尼和刚度等参数来描述系统的特性。

旋转系统的分析可以通过应用扭矩方程和旋转动力学方程等方法来进行。

2.2. 平动系统的建模与分析平动系统是机械系统中另一种常见的形式，例如汽车、电梯和运输机械等。

平动系统的建模通常使用质量、阻尼和刚度等参数来描述系统的特性。

平动系统的分析可以通过应用牛顿第二定律和平衡方程等方法来进行。

2.3. 复杂系统的建模与分析复杂系统是由多个旋转系统和平动系统组合而成的系统，例如机器人和生产线等。

复杂系统的建模可以通过将旋转系统和平动系统进行耦合，并考虑其间的相互作用来进行。

复杂系统的分析可以通过应用联立方程和状态空间方法等方法来进行。

3. 控制理论与方法控制理论是机械控制工程中的重要内容，它研究如何设计控制器以稳定和优化机械系统的运动。

控制方法包括经典控制和现代控制两种类型。

3.1. 经典控制经典控制方法是机械控制工程中最早发展的一种控制方法，主要包括比例控制、积分控制和微分控制等。

经典控制方法适用于线性系统和稳定系统，但对于非线性系统和时变系统则效果有限。

3.2. 现代控制现代控制方法是机械控制工程中较新发展的一种控制方法，主要包括状态反馈控制、最优控制和鲁棒控制等。

工程教育专业认证背景下机械类“机械控制工程基础”课程教学改革研究[摘要]“机械控制工程基础”作为机械专业一门重要的专业基础课，在构成毕业生工程教育知识能力体系和工程能力培养中起着举足轻重的作用。

本文分析了该课程的特点和教学现状，并分析了该课程教学现状与工程教育专业认证要求的差距，根据工程教育专业认证以能力培养和成果产出为导向，反向设计和正向实施的要求，为保证该课程对毕业要求的能力和素质培养的支撑度，从多个方面提出了该课程教学改革的具体思路和方法，期望为该课程的教学改革提供一定的借鉴和思路。

[关键词]机械控制工程基础；教学改革；工程教育专业认证；能力培养[中图分类号]G642[文献标志码]A[文章编号]1008-2549（2017）05-0082-02一、工程教育?Ｒ等现び胂肿?工程教育专业认证是实现工程教育国际互认的重要途径，为了促进我国工程教育参与国际竞争，教育部自2006年起在全国实施工程教育专业认证，并在试点过程中不断修改和完善相关标准，其目标定位为“构建中国工程教育的质量监控体系，推进中国工程教育改革，进一步提高工程教育质量；建立与工程师制度相衔接的工程教育认证体系，增强工程教育人才培养对产业发展的适应性；促进中国工程教育的国际互认，提升国际竞争力”《工程教育认证指南》。

工程教育专业认证要求以学生能力培养为导向，根据毕业要求中需要培养的学生能力和素质为目标，通反向设计来对课程体系、课程、评价体系等进行设计，建立制度性的质量管理体系，使得学生在课程的学习过程中，以反向设计时所确定的能力和素质培养目标为依据，通过正向实施使得学生在毕业时能获得培养目标所要求的能力，并且通过学生、用人单位、社会对培养质量的评价反馈来对培养过程中的各个环节进行持续改进，进一步提高培养质量，满足社会和企业对工程人才的需求。

在工程教育的人才培养过程中，课程本身是培养学生能力的载体，学生的知识掌握、工程能力以及其他素质的培养最终需要通过课程本身的教学活动来实现。

机械专业大纲（参考）本大纲所涉及的考试范围主要包括机械类专业开设的《机械基础》(含液压传动)、《机械制图》、《金属材料与热处理》、《机械制造工艺基础》、《电工基础》等五门核心课程，主要检查考生理解和掌握基本理论、基本知识和基本方法的水平，以及综合运用这些理论知识来解决生产实际问题的能力。

考试范围和要求第一部分《机械基础》本部分内容要求学生具备机械基础知识和基本技能，掌握分析典型机械的基本方法，形成解决机械工程实际问题的能力。

一、绪论掌握零件、构件、运动副、机构和机器等基本概念，了解机器的一般组成。

二、机械传动1．摩擦轮传动与带传动（1）理解摩擦轮传动的工作原理和增大摩擦力的措施。

（2）了解摩擦轮传动的特点、类型、主要参数和应用。

（3）了解带传动的类型、特点和应用。

（4）掌握带传动的主要参数，能进行开口式传动的参数计算。

（5）熟悉普通V带的结构和型号，掌握其选用方法。

（6）了解普通V带传动的设计步骤，理解普通V带传动主要参数和选用原则。

（7）了解带传动的安装、维护和使用方法，掌握带传动的张紧方法。

2．螺纹连接与螺旋传动（1）了解螺纹的常用分类方法，掌握按截面形状分的常用螺纹的特点及应用。

（2）熟悉普通螺纹主要参数，正确识读螺纹标记。

（3）了解螺纹连接的常用类型和应用场合。

（4）了解螺旋传动的工作原理、特点和应用形式。

（5）掌握普通螺旋传动和差动螺旋传动的移距计算，并能进行移动件移动方向的判定。

3．链传动和齿轮传动(1)了解链传动和齿轮传动常用类型和应用特点。

(2)理解渐开线齿廓的形成和渐开线的性质。

(3)掌握直齿圆柱齿轮的主要参数和正确啮合条件，掌握标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算。

(4)理解渐开线齿轮的啮合特性。

(5)了解齿轮齿条传动、斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动的特点，掌握它们的正确啮合条件和齿轮受力方向的判定方法。

(6)了解变位齿轮的概念及其类型。

(7)了解齿轮的加工方法，掌握根切现象产生的原因以及标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数。

机械控制工程基础机械控制工程是工程学科中涉及机械设计、电力电子学、机电一体化和自动控制等多个领域的重要学科方向。

本文从机械控制工程的基础知识、应用领域和发展趋势等方面进行和介绍。

基础知识机械控制工程的基础知识包括机械设计、电力电子学、机电一体化和自动控制等几个方面。

其中，机械设计是机械控制工程的基础，它涉及机械零件的设计、材料力学、工程图学等方面的知识；电力电子学则涉及到电力电子变换器、电机驱动系统等方面的知识；机电一体化则是将机械、电子、信息等多种技术融合在一起，形成一种新型的设计理念和方法；自动控制则是机械控制工程的核心，它涉及到控制系统的建模、控制策略设计和控制器设计等方面的知识。

机械控制工程的基础知识对于工程师来说非常重要，它为工程师提供了实现机械控制的基础理论和方法，使工程师能够更好地应对机械控制过程中的各种问题和挑战。

应用领域机械控制工程广泛应用于各个行业和领域，例如汽车、航空、机器人、电力、化工、纺织、食品等。

下面简单介绍几个典型的应用领域：汽车工业在汽车工业中，机械控制工程应用最为广泛。

汽车电子控制系统是当前汽车行业的关键技术之一，它不仅可以提高汽车的性能和安全性能，还可以实现汽车智能化和自动化控制。

航空航天工业在航空航天工业中，机械控制工程在推进飞机、航天器、卫星等航空器件的自动化和智能化方面起着重要作用。

航空器件的智能化和自动化程度越高，越能保证其安全、稳定和高效的运行。

机器人工业在机器人工业中，机械控制工程是实现机器人智能化和自动化控制的基础。

机器人是一种具有智能化和自主决策能力的智能设备，它为生产制造业的发展带来了巨大的变革和机遇。

发展趋势随着科技的不断发展和工业化进程的加速，机械控制工程也在不断地发展和进步。

未来，机械控制工程的发展趋势主要有以下几个方向：智能化智能化是机械控制工程未来的发展方向之一。

随着人工智能和互联网技术的不断发展，机械控制系统也将变得更加智能化，实现更加高效、自动化和智能的控制。

机械控制工程基础教学大纲课程名称：机械控制工程基础英文名称：Mechanical control Engineering课程编号：05课程性质：必修学分/学时：40;其中,讲授 34学时,实验 6学时,上机 0学时,实训 0学时;课程负责人：唐宏宾先修课程：高等数学、大学物理、电工与电子技术、理论力学一、课程目标机械控制工程基础主要介绍经典控制理论的基本概念、基本原理、基本分析方法、工程设计方法及控制理论在机械工程中的应用;本课程不仅为学生学习有关专业课程提供必要的基础理论知识,也为从事相关专业技术工作、科学研究工作及管理工作提供重要的理论基础;通过本课程的学习,达到以下教学目标：1.工程知识掌握必要的机械控制工程理论知识;能够应用械控制工程理论知识解决复杂工程技术问题;2.问题分析能够理解并恰当表述机械控制工程实际问题;能够找到合适的解决机械控制工程实际问题的程序与方法;在一定的限制条件下能够合理解决机械控制工程实际问题;3.设计/开发解决方案能够运用机械控制工程理论知识进行产品规划与设计并体现创新意识;4.研究能够采用机械控制工程理论知识进行研究并合理设计实验方案;5.使用现代工具能够有效使用MATLAB软件对机械控制工程实际问题进行模拟、分析与预测;二、课程内容及学时分配如表1所示;三、教学方法课程教学以课堂教学、实验教学、课外作业、综合讨论、网络课程等共同实施;本课程将以“机械控制系统建模及性能分析”为主线,主要介绍机械控制系统建模及性能分析的相关知识,重点培养学生应用机械控制工程理论知识并使用现代工具软件分析、研究、解决复杂工程问题的能力;表1 机械控制工程基础课程内容及学时分配本课程采用国家“十二五”规划教材,结合学生个性特点,因材施教;本课程的课堂教学将充分利用数字化技术、网络技术制作丰富多彩的教学课件和辅导材料,调动学习积极性,提高教学效率;本课程课堂教学流程如图1所示;图1 机械控制工程基础课堂教学流程本课程安排5次课外作业：1.控制系统的数学模型2.控制系统的时域分析3.控制系统的频率特性分析4.控制系统的稳定性分析5.控制系统的误差分析四、考核内容及考核方式1.考核内容1机械控制工程理论基本概念的理解和掌握;如反馈、快速性、稳定性、准确性、传递函数、频率特性、校正设计等;2控制系统数学模型微分方程、传递函数、频率特性的建立方法;3求取复杂控制系统方块图传递函数的方法;4控制系统的时域分析方法及时域性能指标的求取;5控制系统的频域分析方法及开环奈氏图、波德图的画法;6应用劳斯判据、奈氏判据、波德判据判断控制系统的稳定性;7控制系统稳误差的计算;8常用的校正设计方法;2.考核方式期末考试+平时成绩+实验成绩;其中：期末考试占总成绩80%,采用闭卷考试；平时成绩占总成绩10%,根据出勤、作业、质疑、课堂讨论等情况评定；实验成绩占总成绩10%,根据实验态度、实验方案、实验技能、实验报告等进行评定;五、教材与主要参考书1.推荐教材1 王显正．控制理论基础第二版 M．北京：科学出版社,20082 韩柳．机械控制工程基础实验教程M．北京：国防工业出版社,20102.主要参考书1 杨叔子．机械工程控制基础M．华中科技大学出版社,20072 王益群. 控制工程基础M．北京：机械工业出版社,20083 王仲民．机械工程控制基础M．北京：国防工业出版社,2010六、附课程教学目标—毕业要求关系表如表2所示;表2 机械控制工程基础课程教学目标—毕业要求关系表注：表中“H高、M中、L弱”表示课程与各项毕业要求的关联度;。

专业认证大纲参考机械控制工程基础The document was prepared on January 2, 2021《机械控制工程基础》教学大纲课程名称：机械控制工程基础英文名称：Mechanical control Engineering课程编号：05课程性质：必修学分/学时：40。

其中，讲授 34学时，实验 6学时，上机 0学时，实训 0学时。

课程负责人：唐宏宾先修课程：高等数学、大学物理、电工与电子技术、理论力学一、课程目标机械控制工程基础主要介绍经典控制理论的基本概念、基本原理、基本分析方法、工程设计方法及控制理论在机械工程中的应用。

本课程不仅为学生学习有关专业课程提供必要的基础理论知识，也为从事相关专业技术工作、科学研究工作及管理工作提供重要的理论基础。

通过本课程的学习，达到以下教学目标：1.工程知识掌握必要的机械控制工程理论知识。

能够应用械控制工程理论知识解决复杂工程技术问题。

2.问题分析能够理解并恰当表述机械控制工程实际问题。

能够找到合适的解决机械控制工程实际问题的程序与方法。

在一定的限制条件下能够合理解决机械控制工程实际问题。

3.设计/开发解决方案能够运用机械控制工程理论知识进行产品规划与设计并体现创新意识。

4.研究能够采用机械控制工程理论知识进行研究并合理设计实验方案。

5.使用现代工具能够有效使用MATLAB软件对机械控制工程实际问题进行模拟、分析与预测。

二、课程内容及学时分配如表1所示。

三、教学方法课程教学以课堂教学、实验教学、课外作业、综合讨论、网络课程等共同实施。

本课程将以“机械控制系统建模及性能分析”为主线，主要介绍机械控制系统建模及性能分析的相关知识，重点培养学生应用机械控制工程理论知识并使用现代工具软件分析、研究、解决复杂工程问题的能力。

表1 《机械控制工程基础》课程内容及学时分配本课程采用国家“十二五”规划教材，结合学生个性特点，因材施教。

本课程的课堂教学将充分利用数字化技术、网络技术制作丰富多彩的教学课件和辅导材料，调动学习积极性，提高教学效率。

《机械工程控制基础》课程教学大纲课程名称：机械工程控制基础英文名称：Control Fundamental of Mechanical Engineering课程编码：51510502学时/学分：36/2课程性质：必修课适用专业：机械类各专业先修课程：高等数学，理论力学，电工与电子技术，复变函数与积分变换（可选）一、课程的目的与任务《机械工程控制基础》是机械设计制造及其自动化专业的机械电子工程及相近专业方向的一门技术基础课。

本课程是在高等数学和工程数学（复变函数与积分变换）的知识基础上，结合力学、电学等相关知识，介绍机械工程类专业的重要理论基础之一——工程控制论。

这门学科既是一门广义的系统动力学，又是一种合乎唯物辩证法的思想论和方法论，对启迪与发展人们的思维与智力有很大的作用。

本课程的基本任务是将自动控制理论应用于机械工程实际，基本要求是在阐明机械工程控制论的基本概念、基本知识与基本方法的基础上，使学生学会建立和变换系统的数学模型，掌握控制系统的时间响应分析和频率特性分析方法，并在此基础上具备讨论控制系统的稳定性，以及系统分析和校正、系统辨识等问题的能力。

使学生以辩证方法冲破形而上学的思想方法，推动这一领域的生产与学科向前发展。

在学习本课程之前，学生应当从先修课程中获得动力学分析、电路分析的能力，了解微分方程求解知识和复变函数的概念，初步掌握积分变换及其逆变换的基本方法。

学习本课程之后，学生还应当注意结合其它机械工程学的知识，将控制理论应用到工程实践中去。

二、教学内容及基本要求第一章绪论教学目的和要求：本章首先阐述了机械工程控制基础这门课程的重要意义，然后介绍控制工程的基本思想、基本概念、控制系统的分类和基本要求，使学生了解机械工程控制论的研究对象与任务和系统、模型等知识，深刻理解反馈和反馈控制，接下来对控制理论的发展进行简单介绍。

教学重点和难点：1．系统及其模型2．反馈和反馈控制3．系统的基本要求教学方法与手段：以课堂讲授为主，注意举例和采用启发式教学，配合适当的课堂练习和课外作业。

控制工程基础
大纲号：01026301 学分：3 学时：48 执笔人：童忠志审订人：陈机林
课程性质：专业基础课
一、课程的地位与作用
本课程是机械工程类专业的专业基础课。

随着科学技术的发展，以机电一体化系统为基础的机械工程在国民经济中越来越显示其重要性。

本课程主要阐明机械工程控制理论的基本概念，基本理论与基本方法，紧密结合机械工程实际，阐明控制论在该领域的广泛应用，更好地加强数理基础与专业知识的联系，为实际实习和掌握理论知识之间架一座桥梁。

二、课程的教学目标与基本要求
1. 教学目标
通过本课程学习使学生掌握经典控制理论的基本原理，在系统传递函数的基础上分析与研究机械系统中信息的传递、反馈与控制，以及机械工程系统的动态特性，初步掌握机械电子控制系统分析和设计的基本方法、基本步骤。

2. 基本要求
(1) 掌握控制系统的时域分析方法；
(2) 掌握控制系统的频域分析和设计方法；
(4) 掌握控制系统的分析与校正方法。