自考机械工程控制基础公式总结

第1章绪论11.1概述11.2自动控制系统的分类及基本要求31.2.1自动控制系统的分类31.2.2自动控制系统的基本要求51.3反馈控制系统的基本组成61.4机械控制工程的研究对象81.5控制理论的发展91.6课程的主要内容131.7生活中的几个实例13小结16习题16第2章系统的数学模型172.1系统的微分方程172.1.1线性微分方程172.1.2建立微分方程的步骤和方法182.1.3非线性微分方程的线性化处理202.2拉普拉斯变换与反变换212.2.1拉氏变换的定义212.2.2典型函数的拉氏变换212.2.3拉氏变换的基本定理232.2.4拉氏反变换262.2.5用拉氏变换与反变换求解常系数线性微分方程292.3传递函数312.3.1传递函数的定义312.3.2传递函数的零点与极点322.3.3典型环节的传递函数332.4系统的传递函数方框图及其简化412.5反馈控制系统的传递函数462.6相似原理492.7工程中典型机电液系统传递函数的建立512.8数学模型的Matlab描述52习题61第3章系统的时域分析653.1时域响应及典型输入信号653.1.1时域响应653.1.2典型输入信号663.2一阶系统的时域响应683.2.1一阶系统的单位阶跃响应683.2.2一阶系统的单位脉冲响应693.2.3一阶系统的单位斜坡响应703.3二阶系统的时域响应713.3.1典型二阶系统的数学模型713.3.2二阶系统的单位阶跃响应733.3.3二阶系统的单位脉冲响应753.4瞬态响应的性能指标773.5高阶系统的时域响应833.5.1高阶系统的时间响应分析833.5.2高阶系统的简化843.6控制系统的误差分析与计算853.6.1稳态误差的基本概念853.6.2输入引起的稳态误差863.6.3干扰引起的稳态误差893.6.4减少系统误差的途径923.7用Matlab分析时域响应933.8实例分析98习题99第4章控制系统的频率特性分析1034.1频率特性的基本概念1034.1.1频率响应与频率特性1034.1.2频率特性的求取方法1064.2频率特性的极坐标图1094.2.1极坐标图的基本概念1094.2.2典型环节的极坐标图1104.2.3极坐标图的一般画法1144.3频率特性的对数坐标图1194.3.1对数坐标图的基本概念1194.3.2典型环节的对数坐标图1204.3.3对数坐标图的一般画法1264.3.4用幅频特性曲线求系统传递函数1304.4频率特性的特征量1354.5最小相位系统与非最小相位系统1364.5.1最小相位系统与非最小相位系统1364.5.2产生非最小相位的典型环节1384.6用Matlab进行频域分析1384.7实例: 电液位置伺服控制系统141习题143第5章系统的稳定性分析1455.1系统稳定性的基本概念及稳定的条件1455.1.1系统稳定性的基本概念1455.1.2系统稳定的充分必要条件1475.2代数稳定性判据1485.2.1劳斯稳定性判据1485.2.2赫尔维茨稳定性判据1535.3Nyquist(奈奎斯特)稳定性判据1545.3.1Nyquist稳定性判据的数学基础1545.3.2Nyquist稳定性判据1565.4Bode(伯德)稳定性判据1635.4.1Nyquist图和Bode图的对应关系1635.4.2穿越的概念1645.4.3Bode判据1655.5系统的相对稳定性1675.5.1相位裕度1675.5.2幅值裕度1685.6用Matlab分析系统的稳定性1705.7实例: 电液位置伺服控制系统稳定性分析175习题176第6章系统的性能分析与校正1786.1系统的性能指标1786.1.1时域性能指标1786.1.2频域性能指标1796.1.3综合性能指标(误差准则)1806.2系统的校正1826.3串联校正1836.3.1相位超前校正1836.3.2相位滞后校正1876.3.3滞后超前校正1916.4PID校正1936.4.1P调节器1946.4.2PD调节器1946.4.3PI调节器1966.4.4PID调节器1976.5反馈校正与顺馈校正1986.5.1反馈校正1986.5.2顺馈校正2016.6用Matlab对系统进行校正202习题208第7章根轨迹法2107.1根轨迹概述2107.1.1根轨迹概念2107.1.2根轨迹方程、相角条件及幅值条件2127.2绘制根轨迹的基本规则2157.3广义根轨迹2247.3.1参数根轨迹2247.3.2零度根轨迹2267.3.3滞后系统的根轨迹2287.4根轨迹分析法 2307.4.1主导极点与偶极子2307.4.2系统性能的定性分析232习题233参考文献2361绪论11.1机械设计基础课程的研究对象及内容11.1.1机械设计基础课程的研究对象11.1.2机械设计基础课程学习的内容、特点和任务31.2机械设计的基本要求和一般程序41.2.1机械设计的基本要求41.2.2机械设计的主要内容51.2.3机械设计的一般程序61.3机械零件的主要失效形式和设计准则61.3.1机械零件的主要失效形式61.3.2机械零件的设计准则71.3.3机械零件设计的一般步骤8习题82平面机构的结构分析92.1运动副及其分类92.2平面机构的运动简图102.2.1构件的分类及其表示方法102.2.2机构运动简图112.3平面机构的自由度132.3.1自由度132.3.2平面机构自由度计算公式132.3.3计算平面机构自由度时的注意事项142.3.4机构具有确定运动的条件16习题173平面连杆机构193.1概述193.2平面四杆机构的基本类型及其演化203.2.1铰链四杆机构的基本类型203.2.2铰链四杆机构的演化233.3平面四杆机构的基本特性263.3.1平面四杆机构的运动特性263.3.2平面四杆机构的传力特性293.4平面四杆机构的图解法设计31习题344凸轮机构364.1凸轮机构的应用和分类364.1.1凸轮机构的组成364.1.2凸轮机构的应用364.1.3凸轮机构的分类374.2凸轮机构从动件常用的运动规律414.2.1凸轮机构中的相关名词术语414.2.2凸轮机构从动件常用的运动规律414.2.3凸轮机构从动件运动规律的选择454.3盘形凸轮轮廓曲线的设计454.3.1图解法设计盘形凸轮轮廓曲线的基本原理454.3.2图解法设计盘形凸轮轮廓曲线464.4凸轮机构设计应注意的问题494.4.1凸轮机构压力角494.4.2凸轮基圆半径的确定504.4.3滚子半径的确定51习题525间歇运动机构及其他机构545.1棘轮机构545.1.1棘轮机构的工作原理及特点545.1.2棘轮机构的主要参数555.2槽轮机构565.2.1槽轮机构的工作原理及特点565.2.2槽轮机构的主要参数575.3螺旋机构585.4不完全齿轮机构605.5凸轮式间歇运动机构61习题626连接636.1键连接636.1.1平键连接636.1.2花键连接666.2销连接676.3螺纹连接676.3.1螺纹形成原理、类型和主要参数676.3.2螺旋副的受力分析、效率和自锁696.3.3螺纹连接及螺纹连接件706.3.4螺纹连接的预紧和防松73习题757带传动767.1带传动概述767.1.1带传动的组成及类型767.1.2带传动的特点及应用787.1.3V带的结构和规格787.1.4带传动的主要几何参数807.2带传动的工作能力分析817.2.1带传动的受力分析817.2.2带传动的运动分析827.2.3带的应力分析827.3普通V带传动设计837.3.1带传动的主要失效形式和设计准则837.3.2普通V带传动设计计算和参数选择837.4V带带轮的结构887.5带传动的张紧装置及维护89习题918齿轮传动928.1齿轮传动概述928.1.1齿轮传动的特点928.1.2齿轮传动的类型938.2齿廓啮合基本定律958.3渐开线齿廓及其啮合特性968.3.1渐开线的形成及特性968.3.2渐开线齿廓齿轮的啮合特性978.4标准直齿圆柱齿轮机构988.4.1直齿圆柱齿轮各部分的名称及代号988.4.2直齿圆柱齿轮的基本参数998.4.3渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸1018.4.4直齿圆柱齿轮的啮合传动1018.5渐开线齿轮的切齿原理及变位齿轮1048.5.1仿形法1058.5.2范成法1058.5.3渐开线齿廓的根切现象1078.5.4变位齿轮1088.6斜齿圆柱齿轮机构1098.6.1斜齿圆柱齿轮的齿廓曲面及其特点1098.6.2斜齿圆柱齿轮的基本参数及尺寸计算1098.6.3一对斜齿圆柱齿轮啮合传动1118.6.4斜齿圆柱齿轮的当量齿轮1128.7直齿圆锥齿轮机构1138.7.1直齿圆锥齿轮的齿廓1138.7.2直齿圆锥齿轮各部分名称及基本参数1138.7.3直齿圆锥齿轮的背锥和当量齿轮1148.8轮齿的失效和齿轮材料1158.8.1轮齿的失效形式1168.8.2齿轮材料1178.9齿轮强度计算1208.9.1直齿圆柱齿轮传动的强度计算1208.9.2斜齿圆柱齿轮传动的强度计算1248.9.3直齿圆锥齿轮传动的强度计算1288.10蜗杆传动1298.10.1蜗杆传动的特点和类型1298.10.2普通圆柱蜗杆传动的基本参数及几何尺寸计算1318.10.3蜗杆传动的相对滑动速度、失效形式和材料选择1358.10.4蜗杆传动的强度计算1368.10.5蜗杆传动的热平衡计算1378.11齿轮、蜗杆及蜗轮的结构及润滑1388.11.1齿轮结构1388.11.2蜗杆及蜗轮结构1408.11.3齿轮传动和蜗杆传动的润滑141习题1429轮系1449.1轮系的分类1449.2轮系传动比的计算1459.2.1定轴轮系传动比的计算1459.2.2周转轮系传动比的计算1479.2.3混合轮系传动比的计算1499.3轮系的应用149习题15110轴承15310.1概述15310.2滑动轴承的结构型式15410.2.1向心滑动轴承15410.2.2推力滑动轴承15610.3滑动轴承的材料和轴瓦结构15610.3.1滑动轴承材料15610.3.2轴瓦的结构15710.4滚动轴承结构、类型、代号及选用15710.4.1滚动轴承的结构15710.4.2滚动轴承的类型15810.4.3滚动轴承的代号16110.4.4滚动轴承的选用16310.5滚动轴承的失效形式及寿命计算16310.5.1主要失效形式16310.5.2滚动轴承寿命16410.5.3角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向载荷(FA)计算16710.6滚动轴承的组合设计、润滑与密封16910.6.1滚动轴承的组合设计16910.6.2滚动轴承的润滑和密封172习题17411轴17611.1轴的类型和材料17611.1.1轴的类型17611.1.2轴的材料17711.2轴的结构设计17811.2.1轴上零件定位17911.2.2各轴段直径和长度的确定18011.2.3轴的结构工艺性要求18111.2.4轴的强度要求18111.3轴的强度计算18211.3.1按扭转强度估算最小轴径18311.3.2按弯扭合成强度计算18311.3.3轴设计时应注意的事项189习题19012联轴器、离合器19112.1联轴器19112.1.1刚性联轴器19112.1.2弹性联轴器19412.2离合器195习题 19613互换性与测量技术基础知识19713.1概述19713.1.1互换性及其作用19713.1.2公差与检测19813.1.3标准化与优先数系19913.2孔、轴的极限与配合19913.2.1基本术语及其定义20013.2.2极限值20113.2.3配合20313.2.4基准制及其选择21013.2.5常用和优先用公差带与配合21113.2.6公差与配合在图样上的标注21313.3几何公差21413.3.1概述21413.3.2几何公差的标注和公差带21513.3.3几何公差的选择22613.4表面粗糙度22813.4.1表面粗糙度对零件使用性能的影响22813.4.2表面粗糙度的评定22913.4.3表面粗糙度符号及其标注23013.4.4表面粗糙度的选择23113.5典型零件的公差与配合23213.5.1平键连接的互换性23213.5.2滚动轴承的互换性23313.5.3齿轮传动的精度及互换性23713.5.4综合举例244习题24814机械系统运动方案设计24914.1概述24914.1.1机械系统设计的概念 24914.1.2机械运动方案设计的过程和内容25014.2功能原理设计25014.2.1功能原理设计的构思与选择25014.2.2功能原理的创造性设计 25314.2.3执行系统的运动规律设计 25414.3执行机构型式设计25514.3.1执行机构型式设计的原则25514.3.2机构的选型 25614.3.3机构的构型25714.4执行系统协调设计26114.5总体方案评价与决策26314.6机械传动系统方案设计 264习题267参考文献268

x1乘k1是胡克定律求的力F1(长度乘弹簧系数)。F1等于第一个方程右边的阻尼器的力F2(牛顿第二还是第三定律来着，作用力等于反作用力）。对X2求导，就是对距离函数求导，得到的是速度。乘以阻尼c是力F2。公式（2）等式两边求积分，得到用x0表示的x2.x1·k1=x2'·c=k2·x0 对两边求导，求出x0表示的x1.带入公式（3），就求出xi=一些x0的函数组合了。没用mathtype，公式讲究看。以前学的，不见得全对，你参考吧

前言 第一章 绪论 第一节 机械工程控制论概述 第二节 控制系统的工作原理与组成 第三节 控制系统的分类与基本要求 第四节 MATLAB语言简介 习题与思考题 第二章 系统的数学模型 第一节 系统的微分方程 第二节 拉普拉斯变换与反变换 第三节 传递函数 第四节 系统框图及简化 第五节 信号流图与梅逊公式 第六节 物理系统的传递函数推导 第七节 系统数学模型的MATLAB实现 习题与思考题 第三章 时域分析 第一节 概述 第二节 一阶系统的时间响应 第三节 二阶系统的时间响应 第四节 高阶系统的响应分析 第五节 稳态误差分析与计算 第六节 时域分析的MATLAB实现 习题与思考题 第四章 频域分析 第一节 概述 第二节 典型环节的频率特性 第三节 系统开环频率特性的绘制 第四节 闭环频率特性 第五节 闭环系统性能分析 第六节 频域分析的MATLAB实现 习题与思考题 第五章 系统的稳定性 第一节 概述 第二节 劳斯稳定判据 第三节 乃奎斯特稳定判据 第四节 系统的相对稳定性 第五节 系统稳定性分析的MATLAB 实现 习题与思考题 第六章 系统的校正设计 第一节 概述 第二节 串联校正 第三节 PID校正 第四节 反馈校正 第五节 系统校正设计的MATLAB实现 习题与思考题 附录A 常用函数拉氏变换表 附录B 部分习题参考答案 参考文献