研究生课程教学大纲(现代控制工程)

《现代控制工程》课程教学大纲

Modern Control Engineering

课程代码：课程类别：专业基础开课学期：Ⅰ

教学方式：讲授考核方式：考试开课学院：电气

学时： 32 学分： 2 主讲教师：汤青波

（一）教学目的及要求

《现代控制工程》是机械工程、仪器科学与技术专业的专业基础课。现代控制工程是在经典控制理论基础上，伴随着计算机技术的发展和普及逐步发展起来的，它以时域法特别是状态空间方法为主，研究系统状态的运动规律，并按所要求的各种指标为目标来改变系统的运动规律。本课程的教学目的：通过本课程的学习使学生了解现代控制理论的体系结构，熟练地掌握线性控制系统的状态空间描述、时域分析与离散化；掌握利用状态空间模型分析系统特性和校正系统的方法；熟练地掌握单输入、多输出系统的极点配置，全维与降维观测器的设计，状态反馈与观测器的工程应用。

在教学过程中应力求使学生掌握现代控制工程的基本概念、基本分析与设计方法，重在提高学生提出问题、分析问题、解决问题的能力和创新意识。要求授课教师在深刻理解教材内容的基础上，注意前后课程的衔接及本学科的发展，及时补充新内容，使学生及时了解到本学科的重要进展及发展动向。

（二）课程教学内容

第一章绪论（讲课2学时）

§1-1 控制理论的发展历程

§1-2 现代控制理论研究的主要分支

§1-3 本书的主要内容和特点

学习要求：明确本课程的内容、性质和任务以及学习本课程的意义，了解控制理论的发展概况，以及现代控制理论的主要特点、内容和研究方法。

本章重点：逆矩阵、线性无关与线性相关定义。

第二章控制系统的状态变量法建模（讲课6学时）

§2-1线性系统的状态空间模型

§2-2状态变量法建模

学习要求：正确理解线性系统的数学描述，状态空间的基本概念，熟练掌握状态空间的表达式，线性变换，线性定常系统状态方程的求解方法。

本章重点：状态空间表达式的建立，状态转移矩阵和状态方程的求解，线性变换的基本性质，传递函数矩阵的定义。要求熟练掌握通过传递函数、微分方程和结构图建立电路、机电系统的状态空间表达式，并画出状态变量图。

本章难点：状态变量选取的非唯一性，多输入多输出状态空间表达式的建立。

第四章稳定性与李雅普诺夫方法（讲课6学时）

§4-1李雅普诺夫稳定性概念

§4-2李雅普诺夫稳定性理论

§4-3李雅普诺夫稳定性分析法在线性系统中的应用

学习要求：正确理解稳定性基本概念和李雅普洛夫意义稳定性概念，熟练掌握李氏第一法,李氏第二法，掌握线性系统渐近稳定性分析和离散系统渐近稳定性分析方法。

本章重点：李雅普诺夫第一、第二法的主要定义与定理，李雅普诺夫函数，线性定常系统与非线性系统稳定性定理与判别，李雅普诺夫方程，渐近稳定性的分析与判别。

本章难点：李雅普诺夫函数的构造与选取，离散系统的稳定性定理及稳定判据。

第五章控制系统的能控性能观测性分析(讲课8学时)

§5-1线性系统的能控性及其判别

§5-2线性系统的能观测性及其判别

§5-3能控性和能观测性判别的特例

§5-4能控性和能观测性的对偶原理

§5-5线性系统的结构分解

§5-6能控性、能观测性与传递函数的关系

§5-7能控标准型与能观测标准型

学习要求：正确理解定常和离散系统可控性与可观性的基本概念与判据，熟练掌握可控标准型与可观标准型，对偶原理，规范分解。

本章重点：可控、可观的含义和定义，定常系统的可控、可观的各种判据，线性变换的不变性。

本章难点：可达性、可检测性和约当规范型判据。

第六章控制系统的状态空间综合（讲课8学时）

§6-1反馈控制系统的基本结构与特点

§6-2反馈控制与极点配置

§6-3系统镇定问题

§6-4状态观测器及其设计

§6-5状态反馈和状态观测器的应用

学习要求：理解状态反馈的概念，掌握状态观测器的设计方法，了解通过状态反馈的手段进行系统的校正和解耦控制方法。

本章重点：实现与最小实现的特点和性质，状态反馈与输出反馈的基本结构、性质和有关定理，单输入、多输出系统的极点配置，全维与降维观测器的设计，状态反馈与观测器的工程应用。

本章难点：最小实现的定义和求解方法，状态反馈与输出反馈实现的充要条件，带观测器的闭环反馈系统设计。

（三）学时分配表

（四）教材及主要参考书

教材：现代控制工程原理易孟林编华中科技大学出版社参考书：现代控制理论袁德成主编清华大学出版社

执笔：汤青波审核：审定：日期： 2014年7月1日

小型液压机液压系统课程设计

攀枝花学院 学生课程设计（论文） 题目：小型液压机的液压系统 学生姓名： vvvvvv 学号：vvvvvvvv 所在院(系)：机械工程学院 专业： 班级： 指导教师：vvvvvv 职称：vvvv 2014 年06 月15 日 攀枝花学院教务处制

攀枝花学院本科学生课程设计任务书 目录

前言 (5) 一设计题目 (6) 二技术参数和设计要求 (6) 三工况分析 (6) 四拟定液压系统原理 (7) 1.确定供油方式 (7) 2.调速方式的选择 (7) 3.液压系统的计算和选择液压元件 (8) 4.液压阀的选择 (10) 5.确定管道尺寸 (10) 6.液压油箱容积的确定 (11) 7.液压缸的壁厚和外径的计算 (11) 8.液压缸工作行程的确定 (11) 9.缸盖厚度的确定 (11) 10.最小寻向长度的确定 (11) 11.缸体长度的确定 (12) 五液压系统的验算 (13) 1 压力损失的验算 (13) 2 系统温升的验算 (15) 3 螺栓校核 (16) 总结 (17) 参考文献................................................................................................. 错误！未定义书签。

前言 液压传动是以流体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式。利用有压的液体经由一些机件控制之后来传递运动和动力。相对于电力拖动和机械传动而言，液压传动具有输出力大，重量轻，惯性小，调速方便以及易于控制等优点，因而广泛应用于工程机械，建筑机械和机床等设备上。 作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用。与其他传动控制技术相比，液压技术具有能量密度高﹑配置灵活方便﹑调速范围大﹑工作平稳且快速性好﹑易于控制并过载保护﹑易于实现自动化和机电液一体化整合﹑系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势，因而使其成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素。 液压压力机是压缩成型和压注成型的主要设备，适用于可塑性材料的压制工艺。如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。也可以从事校正、压装、砂轮成型、冷挤金属零件成型、塑料制品及粉末制品的压制成型。本文根据小型压力机的用途﹑特点和要求，利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。小型压力机的液压系统呈长方形布置，外形新颖美观，动力系统采用液压系统，结构简单、紧凑、动作灵敏可靠。该机并设有脚踏开关，可实现半自动工艺动作的循环。

现代控制理论课后习题答案

绪论 为了帮助大家在期末复习中能更全面地掌握书中知识点，并且在以后参加考研考博考试直到工作中，为大家提供一个理论参考依据，我们11级自动化二班的同学们在王整风教授的带领下合力编写了这本《现代控制理论习题集》（刘豹第三版），希望大家好好利用这本辅助工具。 根据老师要求，本次任务分组化，责任到个人。我们班整体分为五大组，每组负责整理一章习题，每个人的任务由组长具体分配，一个人大概分1~2道题，每个人任务虽然不算多，但也给同学们提出了要求：1.写清题号，抄题，画图（用CAD或word画）。2.题解详略得当，老师要求的步骤必须写上。3.遇到一题多解，要尽量写出多种方法。 本习题集贯穿全书，为大家展示了控制理论的基础、性质和控制一个动态系统的四个基本步骤，即建模、系统辨识、信号处理、综合控制输入。我们紧贴原课本，强调运用统一、联系的方法分析处理每一道题，将各章节的知识点都有机地整合在一起，力争做到了对控制理论概念阐述明确，给每道题的解析赋予了较强的物理概念及工程背景。在课后题中出现的本章节重难点部分，我们加上了必要的文字和图例说明，让读者感觉每一题都思路清晰，简单明了，由于我们给习题配以多种解法，更有助于发散大家的思维，做到举一反三！

这本书是由11级自动化二班《现代控制理论》授课老师王整风教授全程监管，魏琳琳同学负责分组和发布任务书，由五个小组组组长李卓钰、程俊辉、林玉松、王亚楠、张宝峰负责自己章节的初步审核，然后汇总到胡玉皓同学那里，并由他做最后的总审核工作，绪论是段培龙同学和付博同学共同编写的。 本书耗时两周，在同学的共同努力下完成，是二班大家庭里又一份智慧和努力的结晶，望大家能够合理使用，如发现错误请及时通知，欢迎大家的批评指正！ 2014年6月2日

材料成型及控制工程

材料成型及控制工程 Materials Molding & Control Engineering 专业代码：080203学制：4年 Program Code:080203Duration：4 years 培养目标： 本专业培养热爱祖国，坚持社会主义道路，适应经济、科技和社会发展需要，在知识、能力、素质各方面全面发展，掌握必需的自然科学、工程技术的基础知识，具有一定人文科学和社会科学素养及创新创业意识，掌握金属/高分子材料成型及控制工程的基础理论、专业知识和基本技能，了解学科与行业发展动态，能在金属/高分子材料成型过程的控制和工艺优化、新材料和新产品的开发和制备、材料成型装备和模具设计以及数值模拟等领域从事科学研究、技术开发及经营管理工作的高级复合型人才。 Educational Objectives: In order to meet the economic, science, technology and social development demands, the talent cultivation in the major pays attention to overall development in knowledge, ability, quality aspects. The students in the major are essentially required for not only mastering basic knowledge in the field of natural science, engineering technology, and human science, social science, innovation and entrepreneurship awareness to a certain extent, but also mastering fundamental theories, professional knowledge and basic skills in the discipline of metal /polymer materials Molding & Control Engineering, and comprehending disciplines and industries development trends. The objectives of talent cultivation in the major is to cultivate the senior comprehensive professional talents who will be equipped with the ability and quality of being engaged in scientific research, technology development and management in the fields of metal/polymer material forming process control and process optimization, new materials and new product development and preparation, material molding equipment and mold design and computer simulation. 毕业要求： №1.工程知识：掌握从事金属/高分子材料成型及控制工程工作所需的数学和其它相关自然科学知识、工程基础理论和专业基本原理、方法和手段，具备一定的企业管理知识，了解专业前沿发展状态和趋势，能解决该领域企业的实际复杂工程问题。 №2.问题分析：能够应用数学、自然科学、专业基本原理、方法和技术手段以及经济管理知识，识别、表达、并通过文献研究分析金属/高分子材料成型及控制中的复杂工程问题，以获得有效结论。 №3.设计／开发解决方案：能够考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素、并能够在设计环节中体现创新意识，针对金属/高分子材料成型及控制领域的复杂工程问题，提供综合解决方案，设计和开发出满足特定需求的金属/高分子成型设备和模具的系统、单元（部件）及其工艺流

过程控制工程课程设计

过程控制工程 课程设计任务书 设计名称：扬子烯烃厂丁二烯装置控制模拟设计设计时间：2006.2.20~2006.3.10 姓名：毛磊 班级：自动化0201 学号：05号 南京工业大学自动化学院 2006年3月

1.课程设计内容： 学习《过程控制工程》课程和下厂毕业实习2周后，在对扬子烯烃厂丁二烯装置的实际过程控制策略、实习环节的控制系统以及相应的组态软件有一定的认识和了解的基础上，针对扬子烯烃厂丁二烯装置，设计一个复杂控制系统（至少包含一个复杂回路和3-5个简单回路），并利用组态软件进行动态仿真设计，调节系统控制参数，使控制系统达到要求的控制效果。 1)独立完成设计任务，每个人根据下厂具体实习装置，确定自己的课程设 计题目，每1-3人/组； 2)选用一种组态软件（例如：采用力控组态软件）绘制系统工艺流程图； 3)绘制控制系统原有的控制回路； 4)利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利用组态软 件，对控制系统进行组态； 5)改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态； 6)调节控制参数，使性能指标达到要求； 7)写出设计工作小结。对在完成以上设计过程所进行的有关步骤：如设计 思想、指标论证、方案确定、参数计算、元器件选择、原理分析等作出 说明，并对所完成的设计做出评价，对自己整个设计工作中经验教训， 总结收获。 2. 进度安排（时间3周） 1)第1周选用一种组态软件绘制系统工艺流程图；绘制控制系统原有的 控制回路； 2)第2周利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利 用组态软件，对控制系统进行组态； 3)第3周(1-3) 改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态； 调节控制参数，使性能指标达到要求； 4)第3周(4) 书写课程设计说明书 5)第3周(5) 演示、答辩

控制工程基础(基于MATLAB的系统分析校正)

实验一 典型环节的MATLAB 仿真 一、实验目的 1．熟悉MATLAB 桌面和命令窗口，初步了解SIMULINK 功能模块的使用方法。 2．通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的动态特性，加深对各典型环节响应曲线的理解。 3．定性了解各参数变化对典型环节动态特性的影响。 二、SIMULINK 的使用 MATLAB 中SIMULINK 是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。利用SIMULINK 功能模块可以快速的建立控制系统的模型，进行仿真和调试。 1．运行MATLAB 软件，在命令窗口栏“>>”提示符下键入simulink 命令，按Enter 键或在工具栏单击 按钮，即可进入如图1-1所示的SIMULINK 仿真环境下。 2．选择File 菜单下New 下的Model 命令，新建一个simulink 仿真环境常规模板。 3．在simulink 仿真环境下，创建所需要的系统。 以图1-2所示的系统为例，说明基本设计步骤如下： 1）进入线性系统模块库，构建传递函数。点击simulink 下的“Continuous ”，再将右边窗口中“Transfer Fen ”的图标用左键拖至新建的“untitled ”窗口。 2）改变模块参数。在simulink 仿真环境“untitled ”窗口中双击该图标，即可改变传递函数。其中方括号内的数字分别为传递函数的分子、分母各次幂由高到低的系数，数字之间用空格隔开；设置完成后，选择OK ，即完成该模块的设置。 图1-1 SIMULINK 仿真界面 图1-2 系统方框图

3）建立其它传递函数模块。按照上述方法，在不同的simulink的模块库中，建立系统所需的传递函数模块。例：比例环节用“Math”右边窗口“Gain”的图标。 4）选取阶跃信号输入函数。用鼠标点击simulink下的“Source”，将右边窗口中“Step”图标用左键拖至新建的“untitled”窗口，形成一个阶跃函数输入模块。 5）选择输出方式。用鼠标点击simulink下的“Sinks”，就进入输出方式模块库，通常选用“Scope”的示波器图标，将其用左键拖至新建的“untitled”窗口。 6）选择反馈形式。为了形成闭环反馈系统，需选择“Math”模块库右边窗口“Sum”图标，并用鼠标双击，将其设置为需要的反馈形式（改变正负号）。 7）连接各元件，用鼠标划线，构成闭环传递函数。 8）运行并观察响应曲线。用鼠标单击工具栏中的“”按钮，便能自动运行仿真环境下的系统框图模型。运行完之后用鼠标双击“Scope”元件，即可看到响应曲线。

现代控制理论 复习要点

第二章 控制系统的状态空间描述 小结 一、建模：状态空间描述（现代控制：内部描述） 1、对象：① 线性时不变系统；② 离散时间系统；③ 时变系统；④ 非线性系统。 2、模型形式（状态空间表达式）： ① 一阶微分方程组（一阶差分方程组）；② 向量-矩阵形式； ③ 系统方框图；④ 状态变量图。 3.方法（途径）： ①（已知）系统机理→（求）状态空间表达式； ②（已知）输入输出描述（经典控制：外部描述）?????→实现问题（求）状态空间表达 式（现代控制：内部描述） a 、（已知）方块图→（求）状态空间表达式； 方块图?????→无零点惯性环节有零点惯性环节二阶振荡环节 状态变量图?????????→将积分器的输出作为状态变量状态空间描述 b 、（已知）传递函数阵/高阶微分方程（脉冲传递函数阵/高阶差分方程）→（求）状态空间表达式 ))a b ????????????无零点实现：能控标准型、能观标准型 直接分解法：能控标准型、能观标准型最小实现有零点实现串联分解法(串联实现)并联分解法（并联实现或约旦标准型实现）：无重极点;有重极点 二、状态变量的线性变换 1、系统状态空间表达式的非唯一性 2、系统的不变性 ① 特征值不变性/特征多项式系数（特征方程）不变性； ② 传递函数矩阵不变性； ③ 系统的能控性与能观性不变性。 3、状态空间表达式→约旦标准型 三、状态空间表达式（现代控制：内部描述）→传递函数阵（经典控制：外部描述） 1. 已知()()()()()()()()()()x t A t x t B t u t y t C t x t D t u t ???=+= ＋，求传递函数1()()()adj s s G s s s --+-=-+=-C I A B D I A C I A B D I A 四、组合系统 1．（已知）若干子系统的并联、串联、输出反馈联结→（求）状态空间描述或传递函数阵

材料成型及控制工程.doc

目标 本专业培养具备材料科学与工程的理论基础、材料成型加工及其控制工程、模具 材料成型及控制工程 设计制造等专业知识，能在机械、模具、材料成型加工等领域从事科学研究、应用开发、工艺与设备的设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才和管理人才。本专业分为四个培养模块： （一）焊接成型及控制： 培养能适应社会需求，掌握焊接成型的基础理论、金属材料的焊接、焊接检验、焊接方法及设备、焊接生产管理等全面知识的高级技术人才。 （二）铸造成型及控制 这是目前社会最需要人才的专业之一。主要有砂型铸造、压力铸造、精密铸造、金属型铸造、低压铸造、挤压铸造等专业技术及专业内新技术发展方向。

（三）压力加工及控制 分为锻造和冲压两大专业方向，在国民经济中起到非常重要的作用。 （四）模具设计与制造： 掌握材料塑性成型加工的基础理论、模具的设计与制造、模具的计算机辅助设计、材料塑性加工生产管理等全面知识的高级技术人才。 编辑本段课程设置 由于材料成型与控制包括焊接、铸造、压力加工、模具设计四个方面，每个方面之间差别较大。因而课程开设将依据学校的侧重点而异。 主要课程：高等数学、大学物理、基础外语、马克思主义哲学原理、计算机应用、机械制图、电工电子技术、金属学、材料冶金与成型工艺、材料成型设备及方法、材料成型微机应用、先进制造技术、检测技术与控制工程、技术经济、CAD/CAM基础、表面工程学、焊接冶金学、金属材料焊接、焊接方法与焊接设备、焊接检验、塑性成型理论、橡塑材料成型工艺学、橡塑成型模具、金属冲压工艺与模具设计、模具制造技术等专业基础和专业课程知识等等。

主要实践性教学环节：包括金工实习、机械热加工实习、机械设计课程设计、专业实习、综合设计、毕业设计（论文）等。 主要专业实验：包括材料冶金与成型工艺综合实验、材料成型设备方法综合实验、材料成型自动控制综合实验等。 编辑本段培养特色 本专业涉及的知识面广、信息量大，注重英语能力、计算机能力和实际动手能力的培养，使学生具有很强的适应能力、创新能力、分析和解决问题的能力。另外还注重学生的素质教育，培养富有创新精神的高素质复合型人才。 编辑本段就业去向 本专业具有工学学士、工学硕士和工学博士学位的授予权，学生可以选择进一步深造。学

水污染控制工程课程设计

城市污水处理厂工艺设计 专业：环境工程 班级：环工1621 姓名：张高林 学号：201650408108 指导教师：鲍锦磊

日期：2017-1-1 目录 第1章绪论 (1) 1.1 设计基本资料 (1) 1.1.1 设计人口 (1) 1.1.2 工业废水 (1) 1.1.3 气象条件 (1) 1.2 污水水质、水量及变化特点 (2) 1.2.1 污水性质 (2) 1.2.2 纳污河流 (2) 1.3 处理后的出水水质目标 (2) 1.4有关设计依据 (2) 第2章总体设计 (2) 2.1 工程概况 (3) 2.1.1 设计水量 (3)

2.1.2 厂址概况 (4) 2.2 设计方案的选择与确定 (4) 2.2.1 工艺比选 (4) 2.3工艺流程图 (6) 2.4工艺流程说明 (7) 2.4.1 粗格栅 (7) 2.4.2 提升泵 (7) 2.4.3 细格栅 (8) 2.4.4 平流式沉砂池 (8) 2.4.5 CASS池 (8) 2.4.6 鼓风机 (9) 2.4.7 污泥浓缩 (9) 2.4.8 污泥脱水间 (10) 2.4.9 消毒池 (10) 第3章工艺流程的计算 (10) 3.1污水处理部分 (10) 3.1.1 粗格栅设计 (10) 3.1.2 细格栅设计 (13) 3.1.3 平流式沉砂池 (15) 3.1.4 配水井 (18) 3.1.5 CASS工艺 (19) 3.1.7 消毒池 (27) 3.2污泥处理 (29) 3.2.1 污泥浓缩池 (29) 3.2.2 污泥脱水间 (32)

3.3工艺流程高程的水力计算 (33) 第4章附属建筑物的确定 (37) 4.1 行政办公用房 (37) 4.2 宿舍 (37) 4.3 食堂 (37) 4.4 传达室 (37) 4.5 浴室和锅炉房 (37) 4.6 车库 (38) 第5章污水处理厂的总体布置 (38) 第6章结论 (40) 6.1 设计结论 (40) 6.2 设计心得 (41) 附录 (41) 参考文献 (42)

914 机械原理与设计

914 机械原理与设计（专）《机械原理》（第 7 版）孙桓陈作模主编北京：高教出版社 2006 年 《机械原理教程》申永胜主编北京：清华大学出版社 2000 年 《机械设计》（第 8 版）濮良贵主编北京：高等教育出版社 2006 年 915 电子技术与控制工程（专）《电子技术基础》（模拟部分）（第 5 版）康华光主编高等教育出版社 2008 年 2 月 《电子技术基础》（数字部分）（第 5 版）康华光主编高等教育出版社 2006 年 1 月 《机械控制工程基础》朱骥北主编北京：机械工业出版社 2005 年 《机械工程控制基础》陈康宁主编西安：西安交通大学出版社 2005 年 916 机械设计（专）《机械设计》（第 9 版）濮良贵主编北京高等教育出版社 2006 年 《机械设计学习指导》傅燕鸣编著上海科学技术出版社 2015 年 《机械设计试题集》（第 2 版）傅燕鸣编著上海大学出版社 2012 年 《机械设计课程设计手册》傅燕鸣主编上海科学技术出版社 2013 年 917 控制工程基础（专）《机械控制工程基础》朱骥北机械工业出版社2005 年 《机械工程控制基础》陈康宁西安交通大学出版社2005 年 918 电路（专）《电路》 ( 第 4 版 ) 邱关源高等教育出版社1999 年 《电路分析基础》（第 3 版）李瀚荪编高等教育出版社 919 自动控制理论（含经典和现代）（专）《自动控制原理》（第 5 版）胡寿松北京：科学出版社 2007 年 《自动控制原理习题精解与考研指导》徐薇莉上海：上海交通大学出版社 2009 年

920 模拟与数字电路（专）《电子技术基础》（模拟部分）（第 5 版）康华光主编高等教育出版社 2008 年 2 月 《电子技术基础》（数字部分）（第 5 版）康华光主编高等教育出版社 2006 年 1 月

22《自动控制理论》(现控部分)考试试题ABC卷(2008级自动化)

2009级自动化《现代控制理论》考试知识点 1、给出一个动态结构图，求状态空间表达式并画出状态变量图（模拟结构图）。 2、给出2个状态空间表达式，求两者串联后的状态空间表达式。 3、对于齐次状态方程，给出两个初始时刻的解，求状态转移矩阵和系统矩阵。 4、给出状态空间表达式，对其近似离散化并分析前后的能控性。 5、给出1个微分方程，求其能控标准Ⅰ型和能观标准Ⅱ型状态空间表达式。 6、确定一个非线性系统是否大范围渐近稳定。 2008级自动化《现代控制理论》考试试题 A 卷1、试求图示系统的状态空间表达式。 (7分 ) 2、已知 ，求系统矩阵A 。，，求系统矩阵A 。 (6分) 3、判定系统21011x ?? =??--?? x x 平衡状态是否大范围渐近稳定。 (7分) 4、试对系统1001 11[0 1]u y ????=? ???????= x x +x ， ①判定状态的能控性和能观性。(4分) ②设计状态反馈控制器使其闭环极点为-1+j ，-1-j 。(6分) (共10分) B 卷1、试求方程为 ，系统的状态空间表达式。 (7分) 2、已知 ，求系统矩阵A 。(6分) 3、试求系统112122 2 11212x x x x x x x x x =--+??=-+-? 的平衡状态并分析其稳定性。 (7分) 112221y y y u u y y y u ++=+??++=? 22222322()222354t t t t t t t t t t t te e te e e Φt te e e te e e ?? -++-=?? --++-?? ()cost sint Φt -sint cost ??=????

材料成型及控制工程专业前途工资(自己经历)

材料成型及控制工程专业前途工资待遇（自己经历）一、背景简介（十几年汽车产品设计和模具设计） 最近在网上看到很多同行说材料成型及控制工程专业（也叫模具专业）设计前途，担心模具专业不行了，工资待遇很低等等的焦虑。我毕业十几年了，大学也是模具专业，经过多年的摸索和职场经历，想把自己的经验说一说，希望可以帮助同行的朋友。同时也介绍自己如何从模具设计成功转型做汽车产品设计。我相信这篇文章会给你解决心中的困惑，并且指明未来你的奋斗方向，我一直强调方向比努力重要10倍。大家都很努力工作，只要方向选对了每天8小时上班，3到5年后自然做的很成功。若方向选错了即使每天工作12小时，天天加班几年后仍然进步很小。 二、师傅建议做汽车产品设计更有前途（有模具设计转产品设计） 我大学学的模具设计专业，毕业早年做汽车模具设计，后来在公司发现产品设计部门工资待遇比模具设计、工艺设计、工装设计高很多，很多产品设计科从外地挖过来的设计人才工资都是1万多（在2007年时候）当时很多了。福利待遇都比其他科和部门高，是公司的核心人才，公司的宝贝。后来工作久了才知道，汽车行业产品设计人才要求很高，技术含量高。我们模具设计、工装设计、工艺设计都很羡慕产品设计科都是高高在上，其他部门和人员都是听从产品设计调遣都是服务产品设计的，他们是项目的技术总负责人在项目上和技术上，全力很大但是他们事情很多，一般人也应付不来，首先设计产品设计能力要好，同时可以带领团队从事开发，还要经常出差与客户

对接项目，很能锻炼人，我也很羡慕这些人。后来师傅和我说我还很年轻建议做汽车产品设计比做模具设计有前途，师傅说我工作十几年了不想动了，后来我思想就转变了，决定向汽车产品设计转。 三、转汽车产品设计2年多工资过万（2009年的时候） 毕竟产品设计要求能力很多，模具设计对产品设计有帮助但是还远远不够，早期连曲面都做不好，设计结构也不会。当时需要学设计软件UG或者CATIA，我之前在合肥上大学，这个软件很少有人培训，后来经过熟人介绍，说合肥有一家项目实战培训很专业。不仅仅是学软件是项目实战。毕业后成功在一家大型民企工作了，从而跨过了汽车的门槛。大概做了2年多成功被一家世界500强外企挖走了，工资开到1万多。当时已经很高了，随着后期不断的积累。大学毕业7年左右的时候，被美国一家企业录取年薪35万了，现在我自己在合肥创业了成立设计公司，给企业提供产品造型设计、结构设计、模具设计、逆向造型等，同时为企业、大学、个人提供UG/CATIA项目实战培训。公司发展很好，有很多知名的汽车公司都在和我们合作包括通用。现在自己身边很多从事汽车设计十几年的朋友年薪40万到50万。

《大气污染控制工程》课程设计

本科《大气污染控制工程》课程设计 说明书 大气污染控制课程设计 一、设计任务 广东九江俊业家具厂生产时会进行喷漆流程，喷漆时，作业场所有大量的漆雾产生，而且苯浓度相当高，对喷漆工人危害极大，如果没有经过处理直接排放，对车间及厂区周边环境造成严重的影响。 为了改善车间及周边区域大气环境状况，受实木家具厂委托，对喷漆车间在生产过程中产生的含苯类有机废气进行整套废气净化系统的设计，使得上述车间排放含有VOC的气体经净化处理后达标排放，减少其对周围环境的污染，提高企业的环保形象。 二、公司资料 ?生产工艺 家具喷漆工艺主要包括基材破坏处理、素材处理、整体着色、填充剂、底漆、吐纳、着色、修色、二度底漆、画漆、抛光打蜡等工艺。主要采用的是水帘机喷漆方法。 而在喷漆工艺中，喷漆时涂料溶剂从涂料中挥发出来，形成油漆工艺最主要的污染物——“漆雾”的主要成分之一。家具喷漆中一般采用含苯烃类溶剂，苯为剧毒溶剂，少量吸入也会对人体造成长期的损害。 ?废气特点 废气排放量：17640m3/h， 废气组分为苯类有机物（苯、甲苯、二甲苯等）及少量醛类和醇类有机物， 有机物浓度日平均值：2000 mg/m3， 废气温度：当地气温 ?气象资料 气温： 年平均气温：22.2oC

冬季：13.5oC 夏季：29.1oC 大气压力： 冬季740mmHg（98.6×103Pa） 夏季718 mmHg（95.72×103Pa） ?喷漆室布置图 ? 三、设计原则 （1）综合考虑采用先进工艺、技术、设备、材料、投资经济性等因素，以较少的投资，取得较大的社会、环境和经济效益； （2）采用技术成熟、先进可靠的工艺和处理效果好的设备，确保环保设施运行正常； （3）按现有场地条件考虑设计，整个工程做到布局合理、占地空间小、外形结构美观、投资小等几项特点；

现代控制理论知识点汇总

第一章 控制系统的状态空间表达式 １．状态空间表达式 n 阶 Du Cx y Bu Ax x +=+= 1:?r u 1:?m y n n A ?: r n B ?: n m C ?:r m D ?: A 称为系统矩阵，描述系统内部状态之间的联系；Ｂ为输入（或控制）矩阵，表示输入对每个状态变量的作用情 况；C 输出矩阵，表示输出与每个状态变量间的组成关系，Ｄ直接传递矩阵，表示输入对输出的直接传递关系。 ２．状态空间描述的特点 ①考虑了“输入－状态－输出”这一过程，它揭示了问题的本质，即输入引起了状态的变化，而状态决定了输出。 ②状态方程和输出方程都是运动方程。 ③状态变量个数等于系统包含的独立贮能元件的个数，n 阶系统有n 个状态变量可以选择。 ④状态变量的选择不唯一。 ⑤从便于控制系统的构成来说，把状态变量选为可测量或可观察的量更为合适。 ⑥建立状态空间描述的步骤：a 选择状态变量；b 列写微分方程并化为状态变量的一阶微分方程组；c 将一阶微分方程组化为向量矩阵形式，即为状态空间描述。 ⑦状态空间分析法是时域内的一种矩阵运算方法，特别适合于用计算机计算。 ３．模拟结构图（积分器 加法器 比例器） 已知状态空间描述，绘制模拟结构图的步骤：积分器的数目应等于状态变量数，将他们画在适当的位置，每个积分器的输出表示相应的某个状态变量，然后根据状态空间表达式画出相应的加法器和比例器，最后用箭头将这些元件连接起来。 ４．状态空间表达式的建立 ① 由系统框图建立状态空间表达式：a 将各个环节（放大、积分、惯性等）变成相应的模拟结构图；b 每个积 分器的输出选作i x ，输入则为i x ；c 由模拟图写出状态方程和输出方程。 ② 由系统的机理出发建立状态空间表达式：如电路系统。通常选电容上的电压和电感上的电流作为状态变量。 利用KVL 和KCL 列微分方程，整理。 ③由描述系统的输入输出动态方程式（微分方程）或传递函数，建立系统的状态空间表达式，即实现问题。实现是非唯一的。 方法：微分方程→系统函数→模拟结构图→状态空间表达式。熟练使用梅森公式。 注意：a 如果系统函数分子幂次等于分母幂次，首先化成真分式形式，然后再继续其他工作。 b 模拟结构图的等效。如前馈点等效移到综合反馈点之前。p28 c 对多输入多输出微分方程的实现，也可以先画出模拟结构图。 5．状态矢量的线性变换。也说明了状态空间表达的非唯一性。不改变系统的特征值。特征多项式的系数也是系统的不变量。 特征矢量i p 的求解：也就是求0)(=-x A I i λ的非零解。 状态空间表达式变换为约旦标准型（Ａ为任意矩阵）：主要是要先求出变换矩阵。a 互异根时，各特征矢量按列排。b 有重根时，设３阶系统，1λ＝2λ，3λ为单根，对特征矢量1p ，3p 求法与前面相同， 2p 称作1λ的广义特征矢量，应满足121)(p p A I -=-λ。 系统的并联实现：特征根互异；有重根。方法：系统函数→部分分式展开→模拟结构图→状态空间表达式。 6．由状态空间表达式求传递函数阵)(s W D B A sI C s W ++-=-1)()( r m ?的矩阵函数［ij W ］ ij W 表示第j 个输入对第i 个输出的传递关系。 状态空间表达式不唯一，但系统的传递函数阵)(s W 是不变的。

小型液压机液压系统课程设计

$ 攀枝花学院 学生课程设计（论文） 题目：小型液压机的液压系统 学生姓名： vvvvvv 学号： vvvvvvvv < 所在院(系)：机械工程学院 专业： 班级： 指导教师： vvvvvv 职称： vvvv # 2014 年 06 月 15 日 攀枝花学院教务处制

）

》 攀枝花学院本科学生课程设计任务书

目录 前言 (1) 一设计题目 (2) 二技术参数和设计要求 (2) 三工况分析 (2) 四拟定液压系统原理 (3) . 1.确定供油方式 (3) 2.调速方式的选择 (3) 3.液压系统的计算和选择液压元件 (4) 4.液压阀的选择 (6) 5.确定管道尺寸 (6) 6.液压油箱容积的确定 (7) 7.液压缸的壁厚和外径的计算 (7) 8.液压缸工作行程的确定 (7) [ 9.缸盖厚度的确定 (7)

10.最小寻向长度的确定 (7) 11.缸体长度的确定 (8) 五液压系统的验算 (9) 1 压力损失的验算 (9) 2 系统温升的验算 (11) 3 螺栓校核 (11) 总结 (13) ： 参考文献 (14)

前言 液压传动是以流体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式。利用有压的液体经由一些机件控制之后来传递运动和动力。相对于电力拖动和机械传动而言，液压传动具有输出力大，重量轻，惯性小，调速方便以及易于控制等优点，因而广泛应用于工程机械，建筑机械和机床等设备上。 作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用。与其他传动控制技术相比，液压技术具有能量密度高﹑配置灵活方便﹑调速范围大﹑工作平稳且快速性好﹑易于控制并过载保护﹑易于实现自动化和机电液一体化整合﹑系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势，因而使其成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素。 液压压力机是压缩成型和压注成型的主要设备，适用于可塑性材料的压制工艺。如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。也可以从事校正、压装、砂轮成型、冷挤金属零件成型、塑料制品及粉末制品的压制成型。本文根据小型压力机的用途﹑特点和要求，利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。小型压力机的液压系统呈长方形布置，外形新颖美观，动力系统采用液压系统，结构简单、紧凑、动作灵敏可靠。该机并设有脚踏开关，可实现半自动工艺动作的循环。

现代控制理论知识点归纳

第一章 1、输入-输出描述:通过建立系统输入输出间的数学关系来描述系统特性。含：传递函数、微分方程（ 2、状态空间描述通过建立状态（能够完善描述系统行为的内部变量）和系统输入输出间的数学关系来描述系统行为。 3、limg ij (s)=c,真有理分式c ≠0的常数，严格真有理分式c=0，非真有理分式c=∞ 4、输入输出描述局限性：a 、非零初始条件无法使用，b 、不能揭示全部内部行为。 5、状态变量的选取：a 、n 个线性无关的量，b 、不唯一，c 、输出量可作状态变量，d 、输入量不允许做状态变量，e 、有时不可测量，f 、必须是时间域的。 6、求状态空间描述的传递函数矩阵：G(s)=C(sI-A)-1B+D 7、输入-输出描述——>状态空间描述（中间变量法） 8、化对角规范形的条件：系统矩阵A 的n 个特征值λ1，λ2，…, λn 两两互异，或当系统矩阵A 的n 个特征向量线性无关。 9、*x =Ax+Bu * x =A x +B u A =P -1AP B =P -1B *x =P -1* x x =P -1x u =u 10、代数重数σi ：同为λi 的特征值的个数，也为所有属于 λi 的约当小块的阶数之和。几何重数αi ：λi 对应的约当小块个数，也是λi 对应线性相关特征向量个数。 11、组合系统状态空间描述： a 、并联：]*1111*222211212200[]x x B A u A x B x x y C C D D u x ????????????=+????????????????????????=++??????? ，1()()N i i G s G s ==∑ b 、串联：]()*1111*221221212122120x A x B u A B C x B D x x y D C C D D u x ????????????=+????????????????????????=+??????? ，11()()()...()N N G s G s G s G s -= c 、反馈：1121()()[()()]G s G s I G s G s -=+ 第二章 1、求e At :a 、化对角线线规范形法，b 、拉普拉斯法 2、由 *x =Ax+Bu y=Cx+Du 求 x(t)=e At x 0+∫e A(t- τ)Bu(τ) d τ,(t ≥0) 第三章 1、能控性：如果存在一个不受约束的控制作用u(t)在有限时间间隔t0-tf 内，能使系统从任意初

材料成型及控制工程就业前景和方向有哪些

材料成型及控制工程就业前景和方向有 哪些 材料成型及控制工程就业前景和方向有哪些的呢，我们来看看。 各位考生在填报志愿的时候，往往会考虑专业的就业前景，大家对自己感兴趣的专业都想了解其就业前景，这毕竟是影响一生的选择，今天学校大全给大家分享材料成型及控制工程专业就业前景及就业方向，希望可以帮到大家：截止到 20**年12月24日，60874位材料成型及控制工程专业毕业生的平均薪资为4138元，其中10年以上工资1000元，应届毕业生工资3113元，0-2年工资3686元，3-5年工资4604元，6-7年工资6376元，8-10年工资7917元。 针对材料成型及控制工程专业，招聘企业给出的工资面议最多，占比86%;不限工作经验要求的最多，占比46%;大专学历要求的最多，占比53%。 材料成型及控制工程专业学生毕业后可在工业生产第一线从事热加工领域内的设计制造、试验研究、运行管理和经营销售等方面工作。从事职业有机械设计/制造、材料类、机械制图、模具设计/制造与维修等。 机械工程师、机械设计工程师、土建工程师、项目经理、施工员、结构工程师、预算员、销售工程师、电气工程师、工艺工程师、采购员、采购工程师等。

材料成型及控制工程专业就业岗位最多的地区是上海。薪酬最高的地区是鄂尔多斯。 就业岗位比较多的城市有：上海、北京、广州、深圳、武汉、杭州、重庆、成都、东莞、南京等。 就业薪酬比较高的城市有：鄂尔多斯、九江、温州、北京、上海、无锡、嘉兴、杭州、深圳、厦门、苏州等。 材料成型及控制工程专业在专业学科中属于工学类中的材料类，其中材料类共17个专业，材料成型及控制工程专业在材料类专业中排名第1，在整个工学大类中排名第3位。 在材料类专业中，就业前景比较好的专业有：材料成型及控制工程，宝石及材料工艺学，工业设计，金属材料工程，冶金工程，焊接技术与工程，高分子材料与工程，机械设计制造及其自动化，过程装备与控制工程等。 如果大家想报考这个专业的话，那就要好好地考虑清楚，结合自己的实际情况报考，以上就是由学校大全分享的全部内容，希望能够对大家有用，如果觉得有用的话，那就请继续支持关注学校大全。

大气污染控制工程课程设计范文

大气污染控制工程 课程设计

目录 1. 总论 ................................................................................. 错误!未定义书签。 2. ****污染现状.................................................................. 错误!未定义书签。 3.工艺流程选择................................................................... 错误!未定义书签。 3.1 常见除尘技术原理 ............................................................. 错误!未定义书签。 3.2 除尘工艺流程选择 ............................................................ 错误!未定义书签。 3.3 管道系统设计 .................................................................... 错误!未定义书签。 4 工艺计算.............................................................................. 错误!未定义书签。 4.1 旋风除尘器设计 ................................................................. 错误!未定义书签。 4.2 袋式除尘器设计 ................................................................ 错误!未定义书签。 4.3管道设计............................................................................. 错误!未定义书签。1）管径的计算与实际速度的确定.......................................... 错误!未定义书签。核算实际速度：v=4Q/(2 d )=14.154m/s； ............................. 错误!未定义书签。 1 管段长度的确定....................................................................... 错误!未定义书签。图1 除尘工艺流程图 ............................................................. 错误!未定义书签。管道压力损失的计算 ............................................................... 错误!未定义书签。管道保温及热补偿设计 ........................................................... 错误!未定义书签。 4.4 风机选择............................................................................. 错误!未定义书签。 5. 课程设计小结.................................................................. 错误!未定义书签。 6.参考文献 .......................................................................... 错误!未定义书签。

液压压力机设计

毕业设计(论文)开题报告 题目： 35吨液压压力机设计 学生姓名：学号： 专业：机械设计制造及其自动化 指导教师： 2014 年4月8日

1文献综述 1.1液压压力机的发展与研究现状 压力机的发展历史只有100年。压力机是伴随着工业革命的的进行而开始发展的，蒸汽机的出现开创了工业革命的时代，传统的锻造工艺和设备逐渐不能满足当时的要求。因此在1839年，第一台蒸汽锤出现了。此后伴随着机械制造业的迅速发展，锻件的尺寸也越来越越大，锻锤做到百吨以上，即笨重又不方便。在1859-1861年维也纳铁路工厂就有了第一批用于金属加工的7000KN、10000KN和12000KN的液压机，1884年英国罗切斯特首先使用了锻造钢锤用的锻造液压机，它与锻锤相比具有很好的优点，因此发展很快，在1887-1888年制造了一系列锻造液压机，其中包括一台40000KN的大型水压机，1893年建造了当时最大的12000KN的锻造水压机。在第二次世界大战后，为了迅速发展航空业。美国在1955年左右先后制造了两台31500KN和45000KN大型模锻水压机。 近二十年来，世界各国在锻造操作机与锻造液压机联动机组，大型模锻液压机，挤压机等各种液压机方面又有了许多新的发展，自动测量和自动控制的新技术在液压机上得到了广泛的应用，机械化和自动化程度有了很大的提高。再来看一下我国的情况，在解放前，我国属于半殖民地半封建社会的国家，没有独立的工业体系，也根本没有液压机的制造工业，只有一些修配用的小型液压机。解放后我国迅速建立独立自主的完整的工业体系，同时仿造并自行设计各种液压机，同时也建立了一批这方面的科研队伍。到了六十年代，我国先后成套设计并制造了一些重型液压机，其中有300000KN的有色金属模锻水压机，120000KN有色金属挤压水压机等。特别是近十年来，又有了一些新的发展。比如，设计并制造了一批较先进的锻造水压机，并已向国外出口，与此相应的，我国也陆续制造了各种液压机的系列及零部件标准。但是，我们也应清楚地意识到我们与发达国家相比还有很大的差距，还不能满足国民经济和国防建设的需要。许多先进的设备和大型机仍需进口，目前应充分发挥我们的优势，加强我国在这方面的竞争力，这不仅是有助于我们从制造业大国向制造业强国的转变也是国家安全的需要。 1.2 液压压力机的应用 作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用[1]。与其他传动控制技术相比，液压技术具有能量密度高﹑配置灵活方便﹑调速范围大﹑工作平稳且快速性好﹑易于控制并过载保护﹑易于实现自动化和机电液一体化整合﹑系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势，因而使其成为现代机械工程的基本技术构