1.何谓控制系统，开环系统与闭环系统有哪些区别？
答：控制系统是指系统的输出，能按照要求的参考输入或控制输入进行调节的。开环系统构造简单，不存在不稳定问题、输出量不用测量；闭环系统有反馈、控制精度高、结构复杂、设计时需要校核稳定性。
2.什么叫相位裕量？什么叫幅值裕量？
答：相位裕量是指在乃奎斯特图上，从原点到乃奎斯特图与单位圆的交点连一直线，该直线与负实轴的夹角。幅值裕量是指在乃奎斯特图上，乃奎斯特图与负实轴交点处幅值的倒数。
3.试写出PID控制器的传递函数？
答：GC(s)=KP+KDs+KI/s
4,什么叫校正（或补偿）？
答：所谓校正（或称补偿），就是指在系统中增加新的环节或改变某些参数，以改善系统性能的方法。
5.请简述顺馈校正的特点
答：顺馈校正的特点是在干扰引起误差之前就对它进行近似补偿，以便及时消除干扰的影响。
6.传函的主要特点有哪些？
答：（1）传递函数反映系统本身的动态特性，只与本身参数和结构有关，与外界输入无关；（2）对于物理可实现系统，传递函数分母中s的阶数必不少于分子中s的阶数；（3）传递函数不说明系统的物理结构，不同的物理结构系统，只要他们的动态特性相同，其传递函数相同。
7.设系统的特征方程式为4s4+6s3+5s2+3s+6=0，试判断系统系统的稳定性。
答：各项系数为正，且不为零，满足稳定的必要条件。列出劳斯数列：
s4 4
s3 6 3
s2 3 6
s1 -25/3
s0 6
所以第一列有符号变化，该系统不稳定。
8.机械控制工程主要研究并解决的问题是什么？
答：（1）当系统已定，并且输入知道时，求出系统的输出(响应)，并通过输出来研究系统本身的有关问题，即系统分析。（2）当系统已定，且系统的输出也已给定，要确定系统的输入应使输出尽可能符合给定的最佳要求，即系统的最佳控制。（3）当输入已知，且输出也是给定时，确定系统应使得输出金肯符合给定的最佳要求，此即最优设计。（4）当系统的输入与输出均已知时，求出系统的结构与参数，即建立系统的数学模型，此即系统识别或系统辨识。（5）当系统已定，输出已知时，以识别输入或输入中得有关信息，此即滤液与预测。
机械工程控制基础的心得和总结
在这个学期的课程学习中, 了解控制理论在机械控制工程中的应用主要在对控制理论本质反面的理解。随着人类的物质文化水平的不但提高，控制在我们的生活学习当中处处可见,在这个学期的学习中,我学到了这几个主要内容: 拉普拉斯变换的数学方法，系统的数学模型，系统的瞬态响应与误差分析，系统的频率特性，系统的稳定性，控制系统的校正与设计，以及离散系统分析基础等.
机械工程控制论是研究以机械工程技术为对象的控制论问题,
即研究系统在一定的外界条件（即输入与干扰）作用下，系统从某一初始状态出发，所经历的整个动态历程，也就是研究系统及其输入、输出三者之间的动态关系。因为输入的结果是改变系统的状态，并使系统的状态不断改变，这就是力学中所讲的强迫运动；而当系统的初始状态不为零时，即使没有输入，系统的状态也会不断改变，这也就是力学中所讲的自由运动。因此从使系统的状态不断发生改变这点来看，将系统的初始状态看作为一种特殊的输入，即“初始输入”或“初始激励”也是十分合理的。这些是机械工程控制基础的研究对象,接着就是学习这门课的任务为了使工程系统能自动适应这些变化，科学家们创立了一系列设计原理和方法，赋予系统以自我进化的能力，即根据变化了的环境条件或工作任务，系统能够自动地改变自己的结构、参数和获得新的功能。最早出现的是自稳定系统，它能在环境条件发生剧烈变化时自动地改变自己的结构，始终保持稳定的工作状态而无需操作人员去干预。用自适应控制理论（见适应控制系统）设计的工程系统能自动地对外界条件变化作出反应，改变自己的结构参数，保持优良的性能和高精度。计算机用于工程系统后，由于具有信息存储能力，出现了自学习系统。经过有经验的操作人员示教以后，系统把一切操作细节都记忆下来，从此就能准确地自动再现已学到的操作过程，完成指定的任务。只要存储容量足够大，同一工程系统可记忆若干种操作过程，就成为多功能系统。把专家们在某一专门领域中的知识和经验存储起来，工程系统就获得处理复杂问题的能力，这种系统称为专家系统。为完成不同的任务而能自动重组结构的系统称为自组织系统。工程控制论的研究工作还一直受着仿生学新成就的启发和鼓舞，不断引进新的概念，发明新的理论，以求工程系统部分地模仿生物的技能。能够辨识人的声音，认识和翻译文字，具有不断增长的逻辑判断和自动决策能力的智能系统已在工业生产领域和服务行业中采用，这是具有自我进化能力的工程控制论系统的最新成就。
1 机械工程控制基础简答题答案
1.何谓控制系统，开环系统与闭环系统有哪些区别？
答：控制系统是指系统的输出，能按照要求的参考输入或控制输入进行调节的。开环系统构造简单，不存在不稳定问题、输出量不用测量；闭环系统有反馈、控制精度高、结构复杂、设计时需要校核稳定性。
2.什么叫相位裕量？什么叫幅值裕量？
答：相位裕量是指在乃奎斯特图上，从原点到乃奎斯特图与单位圆的交点连一直线，该直线与负实轴的夹角。幅值裕量是指在乃奎斯特图上，乃奎斯特图与负实轴交点处幅值的倒数。
3.试写出PID控制器的传递函数？
答：GC(s)=KP+KDs+KI/s
4,什么叫校正（或补偿）？
答：所谓校正（或称补偿），就是指在系统中增加新的环节或改变某些参数，以改善系统性能的方法。
5.请简述顺馈校正的特点
答：顺馈校正的特点是在干扰引起误差之前就对它进行近似补偿，以便及时消除干扰的影响。
6.传函的主要特点有哪些？
答：（1）传递函数反映系统本身的动态特性，只与本身参数和结构有关，与外界输入无关；（2）对于物理可实现系统，传递函数分母中s的阶数必不少于分子中s的阶数；（3）传递函数不说明系统的物理结构，不同的物理结构系统，只要他们的动态特性相同，其传递函数相同。
7.设系统的特征方程式为4s4+6s3+5s2+3s+6=0，试判断系统系统的稳定性。
答：各项系数为正，且不为零，满足稳定的必要条件。列出劳斯数列：
s44
s363
s236
s1-25/3
s06
所以第一列有符号变化，该系统不稳定。
8.机械控制工程主要研究并解决的问题是什么？
答：（1）当系统已定，并且输入知道时，求出系统的输出(响应)，并通过输出来研究系统本身的有关问题，即系统分析。（2）当系统已定，且系统的输出也已给定，要确定系统的输入应使输出尽可能符合给定的最佳要求，即系统的最佳控制。（3）当输入已知，且输出也是给定时，确定系统应使得输出金肯符合给定的最佳要求，此即最优设计。（4）当系统的输入与输出均已知时，求出系统的结构与参数，即建立系统的数学模型，此即系统识别或系统辨识。（5）当系统已定，输出已知时，以识别输入或输入中得有关信息，此即滤液与预测。
机械工程控制基础教案
第一章：绪论
1.1 课程介绍
了解机械工程控制基础课程的背景和意义
理解控制系统的定义和基本组成
1.2 控制系统的基本概念
掌握系统的数学模型和分类
理解物理可实现系统的条件和稳定性
第二章：线性系统理论
2.1 线性系统的描述
学习系统的微分方程和差分方程表示
掌握系统的传递函数和状态空间表示
2.2 线性系统的性质
学习系统的可控性和可观测性
理解系统的稳定性和收敛性
第三章：反馈控制系统
3.1 反馈控制原理
学习反馈控制系统的组成和作用
掌握反馈控制系统的类型和特点
3.2 反馈控制系统的分析与设计
学习系统的稳定性分析和判据
掌握PID控制器和的状态反馈设计方法 第四章：非线性控制系统
4.1 非线性系统的描述
学习非线性系统的数学模型和分类
掌握非线性系统的相平面分析方法
4.2 非线性控制系统的分析与设计
学习非线性控制系统的稳定性分析和设计方法
掌握非线性PID控制器和滑模控制设计方法
第五章：机械工程应用实例
5.1 机械臂的控制系统设计
学习机械臂的数学模型和控制需求
掌握机械臂的控制系统设计和实现
5.2 路径跟踪控制系统设计
学习路径跟踪的数学模型和控制目标
掌握的路径跟踪控制系统设计和仿真
第六章：控制系统的稳定性分析
6.1 稳定性的基本概念
理解系统稳定性的定义和重要性
学习李雅普诺夫稳定性理论和劳斯-赫尔维茨准则
6.2 线性系统的稳定性分析
掌握线性时不变系统的稳定性分析方法
应用劳斯-赫尔维茨准则判断系统稳定性
第七章：控制系统的控制器设计 7.1 控制器设计的基本概念
理解控制器的作用和设计目标
学习控制器设计的基本方法和步骤
7.2 比例积分微分控制器设计
掌握PID控制器的设计原理和方法
应用Ziegler-Nichols方法进行PID参数的整定
第八章：控制系统的仿真与实验
8.1 控制系统仿真的基本概念
理解控制系统仿真的意义和作用
