机械原理基本概念汇总
绪论部分：
机械：机械是机器和机构的总称。
机器：机器是执行机械运动的装置，用来完成有用的机械功果转换机械能。
机构：机构能实现预期的机械运动的各构件的基本组合体。
零件：由各种材料做成的制造单元。
构件：由各种材料做成的制造单元经过装配而成的各个运动单元的组合体。
工作机：用来完成有用功的机器。
原动机：将其他形式的能量转换为机械能的机器。
第一章：
运动副：两构件直接接触形成的可动连接。P10
低副：面接触的运动副称为低副。
高副：点接触或者线接触的运动副称为高副。
转动副：具有一个独立相对转动的运动副称为转动副。
移动副：具有沿一个方向独立相对运动的运动副称为移动副或者棱柱副。
自由度；构件所具有的独立运动的数目称为自由度。
约束：对独立运动所加的限制称为约束。
运动链：两个以上构件以运动副连接而成的系统称为运动链。
机构运动简图:能准确表达机构运动特性的简单图形称为机构运动简图。
机构示意图：仅仅以构件和运动副的符号表示机构，其图形不按精确比例绘制，而着重表达机构的结构特征的简图称为机构示意图。
复合铰链：当两转动副轴线间的距离缩小到零时，两轴线重合为一。
局部自由度：与输出件运动无关的自由度。
虚约束：不起独立限制作用的约束。
高副低代：在平面机构中用低副代替高副的方法
杆组：从动件系统还可以分解为若干个不可再分自由度为零的运动链。
II级杆组：不包含封闭多边形只包含两副构件的杆组
第二章：
瞬心：瞬心是该两构件上相对速度为零的重合点或者瞬时相同的重合点。
绝对瞬心：如果两构件之一是静止的，则其瞬心为绝对速度瞬心。
相对瞬心：如果两构件都是运动的，则其瞬心为相对速度瞬心。
三心定理：作平面平行运动的三个构件共有的三个瞬心，它们位于同一直线上。
极点：代表构件上速度为零的点。
速度/加速度影像：绘制的加速度三角形abc与原图三角形ABC相似，且顶角字母顺序方向一致，图形abc称为图形ABC的加速度影像。
哥氏加速度：
第三章：
平面连杆机构：平面连杆机构是由若干刚性构件用低副连接而成的平面机构。
平面四杆机构：是由四个刚性构件用低副链接组成的，各个运动构件均在相互平行的平面内运动的机构。
铰链四杆机构：所有运动副均为转动副的平面四杆机构。
机架：凡本身固定不动或相对固定不动的构件统称为机架。
连杆：不与机架组成运动副的构件。
连架杆：与机架组成运动副的构件。
曲柄：与机架组成整转副的连架杆称为曲柄。
摇杆：与机架组成摆动副的连架杆称为摇杆。
曲柄摇杆机构：两连架杆一为曲柄，一为摇杆；
双曲柄摇杆机构：两连架杆均为曲柄；
双摇杆机构：两连架杆均为摇杆。
整转副：若组成转动副的两构件能做整周相对运动的转动副。
摆动副：若组成转动副的两构件不能做整周相对运动的转动副。
倒置机构：通过更换机架而得到的机构称为原机构的倒置机构。
曲柄滑块机构：曲柄摇杆机构演化的含一个移动幅的四杆机构。
对心曲柄滑块机构：偏心距e=0的曲柄滑块机构。
偏置曲柄滑块机构：偏心距e≠0的曲柄滑块机构。
导杆机构：如果导杆能作整周转动,则称为回转导杆机构；如果导杆仅能在某一角度范围内往复摆动,则称为摆动导杆机构。（P73摆动导杆机构；P74曲柄移动导杆机构）
偏心轮：将曲柄设计成偏心距为曲柄长的偏心圆盘，这个偏心圆盘称为偏心轮。
杆长之和的条件：最短构件长度与最长构件长度和小于或等于其他两构件长度之和。
曲柄存在条件：铰链四杆运动链中，某一转动副为整转副的充分必要条件是①组成该转动副的两构件中必有一个构件为最短构件，②且四个构件的长度满足杆长之和条件。
急回特性：对于原动件做匀速定轴转动，从动件对于机架作往复运动的连杆机构，从动件正行程和反行程的位移量相同，所需时间不一样，正反两个行程的平均速度也不一样的现象。行程速度变化系数：从动件快行程平均速度与从动件慢行程平均速度的比值。
极位夹角：当摇杆处于两个极限位置时，相应的曲柄位置之间所夹的角θ的补角。P82
压力角：力的方向与力作用点的速度方向之间的夹角
传动角：压力角的余角。
死点位置：传动角为零的位置。
第四章：
凸轮（机构）：凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，通过高副接触带动从动件实现预期运动规律的机构。
盘形凸轮：一个绕固定轴线转动并具有变化矢径的盘形构件。是凸轮的最基本形式。
移动凸轮：当盘形凸轮的回转中心趋于无穷远时，相对机架作往复移动的凸轮。
圆柱凸轮：将移动凸轮卷成圆柱体而演化成的。
尖底从动件：尖底能与任意复杂的凸轮轮廓保持接触，从而使从动件实现任意运动。
【规律准确//磨损大//适用于低速轻载】
滚子从动件：【耐磨损//能承载较大载荷】
平底从动件：【压力角为零//利于润滑//轮廓不能内凹】
力锁合：利用从动件的重力、弹簧力或其他外力使从动件与凸轮保持接触。
几何锁合：依靠凸轮的从动件的特殊几何关系而始终维持接触。
基圆：以凸轮轮廓曲线最小矢径为半径所作的圆。
偏距圆：凸轮回转中心点至过接触点从动件导路之间的偏置距离为e，以O为圆心e为半径所作的圆称为偏距圆。
行程：从动件上升到距凸轮回转中心最远的位置，此过程从动件的位移h（即为最大位移）
称为行程。
推程运动（角）：从动件上升到距凸轮回转中心最远的位置，凸轮转过的角度。
回程运动（角）：当矢径渐减的轮廓曲线段与尖底作用时，从动件以一定的运动规律返回初始位置，转过的角度。
远休止（角）：凸轮继续回转而以O为中心的圆弧与尖底作用时，从动件在最远位置停留的过程凸轮的转角。
近休止（角）：凸轮继续回转而以O为中心的圆弧与尖底作用时，从动件在最近位置停留的过程凸轮的转角。
从动件运动规律：
从动件位移线图：从动件位移与凸轮转角之间的对应关系图。
从动件速度线图：从动件速度与凸轮转角之间的对应关系图。
从动件加速度线图:从动件加速度与凸轮转角之间的对应关系图。
以上统称为从动件运动线图。
刚性冲击：由于加速度发生无穷大突变而引起的冲击。
柔性冲击:由于加速度发生有限值突变而引起的冲击。
组合运动规律:P113-P119为了获得更好的运动特性，可以把五种基本运动规律【多项式运动规律：一次多项式（等速）、二次多项式（等加速等减速）、五次多项式//三角函数运动规律：简谐运动（余弦加速度）、摆线运动（正弦加速度）】组合起来加以应用（或称运动曲线的拼接）。
理论轮廓线：取滚子中心为参考点，把该点当做尖底从动件的尖底，按一定方法求出的轮廓曲线。
实际轮廓线:以理论轮廓线上各点为中心画出一系列滚子，做这些滚子的内包络线，即为实际轮廓线，或称为工作轮廓曲线。
第五章：
齿轮（机构）：用于传递空间任意两轴之间的运动和动力的机构。
圆柱齿轮：齿轮是圆柱形的。
圆锥齿轮：齿轮是圆锥形的，即伞齿。
直齿圆柱齿轮：简称直齿轮，其轮齿的齿向与轴线平行。可分为：
1）外啮合直齿轮机构
2）内啮合直齿轮机构
3）齿轮齿条机构
斜齿圆柱齿轮：简称斜齿轮，其齿轮的齿向与轴线倾斜一个角度。
蜗杆机构：两轴垂直交错的齿轮机构。
传动比：两轮的瞬时角速度之比。
啮合节点：在啮合原理中，将相对速度瞬心称为啮合节点。
节圆：对于恒定传动比，节点P的位置固定不动，两啮合齿轮的节曲线是两个圆，称为节圆。齿廓啮合基本定律：在啮合传动的任一瞬时，两轮齿廓曲线在相应接触点的公法线必须通过按给定传动比确定的该瞬时的节点。
渐开线：当一直线沿一个圆的圆周做纯滚动时，直线上任意一点K的轨迹AK称为该圆的渐开线。
基圆：当一直线沿一个圆的圆周做纯滚动时，直线上任意一点K的轨迹AK称为该圆的渐开线简称渐开线，这个圆称为基圆。
发生线：当一直线沿一个圆的圆周做纯滚动时，直线上任意一点K的轨迹AK称为该圆的渐
开线简称渐开线，该直线称为发生线。
三线重合：一对渐开线齿廓的啮合线、公法线及两基圆的公切线等三线重合。
齿数：某齿轮的轮齿总数。
模数：将比值p/π取为一有理数列，该比值为模数。
压力角：某点的法线方向与该点速度方向之间所夹的锐角称为该点的压力角。
齿顶高系数/顶隙系数：为计算齿轮的齿顶高和齿根高而引入的常数。P170
齿顶圆：过所有齿顶端的圆。
齿根圆：过所有齿槽底边的圆。
分度圆：齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆。
齿距：沿该圆上相邻两齿的同侧齿廓间的弧线长。
齿厚：轮齿的弧线长
齿槽宽：齿槽的弧线长。
无侧隙啮合：即两个标准齿轮的分度圆与节圆重合。
标准安装：无侧隙啮合传动标准齿轮的安装。
非标准安装：齿轮安装的中心距不等于（大于）标准中心距时的安装。
端面重合度：P180
展成法：P184（范成、切削、进挤、让刀）
优点：一个模数只要一把刀，加工效率高
根切现象：用展成法加工齿轮时，若刀具的齿顶线或齿顶圆与啮合线的交点超过被切齿轮的极限点，则刀具的齿顶将被切齿轮的齿根的渐开线齿廓切去一部分的现象。
最少齿数:渐开线标准齿轮不发生根切时的最少齿数Zmin=17。
变位齿轮/系数:用改变刀具与轮坯径向想对位置来切制齿轮的方法称为径向变为法。采用径向变位法所切制的齿轮称为变位齿轮。为求刀具所移动的距离所引入的常数称为变位系数活移距系数。
螺旋角:分度圆柱面上的螺旋角简称螺旋角，用β表示。
法/端/轴面:斜齿轮由于齿向的倾斜，它的每一个基本参数都可以分为法面（垂直于分度圆柱面螺旋线的切线的平面）参数、端面参数和轴面（通过齿轮轴线的平面）参数，分别用角标n、t和x来区别。
纵向重合度:P208
当量齿轮:研究斜齿轮法面齿形时，可以虚拟一个与斜齿轮的法面齿形相当的直齿轮。P224 当量齿数: P224
背锥:P223
第六章：
轮系：用一系列互相啮合的齿轮将主动轴和从动轴连接起来的惰齿轮的传动装置称为轮系。定轴轮系：当轮系运动时，其各轮轴线的位置固定不动的轮系。
周转轮系：当轮系运动时，至少有一个齿轮的轴线是绕另一个齿轮的轴线转动的轮系。
复合轮系：由基本周转轮系与定轴轮系或者几个基本周转轮系组合而成的轮系。
行星轮：几何轴线是绕另一个几何轴线转动的齿轮。
行星架：支持行星轮的构件。
中心轮：行星轮绕着公转的齿轮（与行星轮啮合），即复合轮系中几何轴线不变的齿轮。转化机构：经加上附加转动后所得的机构称为原来周转轮系的转化机构。
差动轮系：即具有两个自由度的周转轮系。
行星轮系：即具有一个自由度的周转轮系。
第七章：
万向联轴节：用来传递两相交轴间运动的机构。
螺旋机构：由螺旋副连接相邻构件而成的机构。
棘轮机构：由棘轮，棘爪及机架组成的机构。
槽轮机构：由径向槽的槽轮的具有圆销的构件及机架组成的机构。
不完全齿轮机构：由普通渐开线齿轮机构演化而成的一种间歇运动机构。
凸轮式间歇运动机构：由凸轮式、转盘机机架组成的机构。
第八章：
驱动力：驱使机构产生运动的力，该力所作的功为正值，称为输入功。
阻力：阻止机构运动的力，其功为负值。
有效阻力：又称为工作阻力，这是与生产工作直接相关的阻力，其功称为有效功或输出功。有害阻力：是阻力中除有效阻力外的无效部分，其功对生产不但无用而且有害。
运动副反力：当机构运转时，在运动副中产生的反作用力，故简称反力。
法向反力：又称正压力，即运动副反力分解的法向的分力。
切向反力：运动副反力分解的切向的分力，因正压力而产生的力，起阻止运动的作用。重力：作用在构件质心的地球引力。
惯性力：一种加在有变速运动的构件上的虚拟力。
内力/外力：对整个机构而言运动副反力是内力，但对于一个构件而言则是外力；其余各力均为外力。
摩擦角/当量摩擦系数/当量摩擦角/摩擦圆:P353-P360
机械原理名词解释
轮系：一系列互相啮合的齿轮将主动轴和从动轴连接起来
定轴轮系：轮系运动时，个轴线的位置固定不动的称为定轴轮系（普通轮系）
周转轮系：轮系运动时，至少有一个齿轮的轴线是绕另一个齿轮的轴线转动的称为周转轮系复合轮系：由基本周转轮系与定轴轮系或者几个基本周转轮系组合而成
行星轮：同时绕自己的几何中心和其他轴的几何中心旋转的齿轮
行星架：支持行星轮的构件称为行星架
中心轮：几何轴线固定不动的齿轮称为中心轮（太阳轮）
转化机构：经加上附加转动后所得的机构称为原来周转轮系的“转化机构”
差动轮系：具有两个自由度的周转轮系
行星轮系：具有一个自由度的周转轮系
万向联轴结：单万向联轴结是用来传递两相交轴间的转动；双万向联轴结，用一个中间轴M 和两个单万向联轴结将主动轴和从动轴连接起来
螺旋机构：由螺旋副连接相邻构件而成的机构称为螺旋机构
棘轮机构：棘轮机构由棘轮、棘爪、及机架所组成
槽轮机构：由具有径向槽的槽轮的构件和具有圆销的构件以及机架组成
不完全齿轮机构：由普通渐开线齿轮机构演化而成的一种间歇性运动机构
凸轮式间歇运动机构：是由凸轮，转盘，机架组成，转盘端面固定有周向均布的若干滚子
驱动力：就是能够使机器动的力
阻力：妨碍物体运动的作用力
工作阻力：
有害阻力：指机械在运转过程中所收到的非生产性无用阻力
运动副反力：*阻碍运动副相互运动的力
法向反力：向心力的反力
切向反力：*沿切线方向，与运动方向相反的力
重力：由于地球吸引而受到的力
惯性力：惯性力是指，当物体有加速度时（可以是加速阶段，也可以是减速阶段）时，物体具有的惯性会使物体有保持原有运动状态的倾向
内力：
外力：
摩擦角：当物体处于滑动的临界状态时,静摩擦力FS 达到最大值Fmax,此时FR 与FN 的夹角也最大,此时的φm 称为摩擦角
当量摩擦系数：在实际工程中许多不同的摩擦力最终都可以用F=f*G的关系表示.其中F是摩擦力,G是产生摩擦力的压力,f叫当量摩擦系数
当量摩擦角：当量摩擦角a=atctan(f)
摩擦圆：总反力总与以O为圆心，p为半径的圆相切，这个圆叫做摩擦圆
齿轮机构：传递空间任意两轴之间的运动和动力
圆柱齿轮：平面齿轮结构用于传递两平行轴之间的运动和动力，它的齿轮是圆柱形的，故称为圆柱齿轮
直齿圆柱齿轮：圆柱齿轮中齿向与轴线平行
斜齿圆柱齿轮：圆柱齿轮中齿向与轴线倾斜成一个角
圆锥齿轮：圆锥齿轮的齿排列在截圆锥体的表面上
蜗杆机构：这种齿轮机构节圆：
的两轴一般垂直交错
传动比：*两轮瞬时角速度之比称为传动比
啮合节点：在啮合原理中，将相对速度瞬心称为啮合节点，简称节点
节圆：对于恒定的传动比，节点P的位置固定不动，两齿轮啮合的节曲线是两个圆，简称节圆
齿廓啮合的基本定律：两轮齿廓的曲线在相应接触点的公法线必须通过给定传动比确定的该瞬时的节点。
圆形平面齿轮的传动可以看成两节圆的纯滚动
渐开线：当一直线沿一个圆的圆周做纯滚动时，直线上任意一点的轨迹称为该圆的渐开线，简称渐开线，这个圆称为基圆，直线称为渐开线的发生线
三线重合：啮合线，公法线，两基圆的公切线三线重合
齿数：一个齿轮轮齿的总数
模数：m=p/π，其中P代表齿距
分度圆:为了确定齿轮各部分的几何尺寸，在齿轮上选择一个圆作为计算的基准，该圆称为基圆
压力角：*渐开线上一点正压力与该点相对圆心速度的夹角
齿顶高系数：ha*
顶隙系数：c*
齿顶圆：
齿根圆：
齿距：p=s+e
齿厚：e
齿槽宽：s
齿顶高：ha=ha**m
齿根高：hf=(ha*+c*)*m
齿全高：h=ha+hf=(2ha*+c*)*m
标准齿轮：规定分度圆压力角a=20度的齿轮
理论啮合线：两齿轮基圆相切两切点之间的连线为理论啮合线
实际啮合线：主动轮齿顶圆轨迹与理论啮合线交点和主动轮齿根圆与理论啮合线交点之间的部分
法向齿距：两轮相邻同侧齿轮沿公法线上的距离，称为法向齿距，法向齿距与基圆齿距相等渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件：两齿轮的模数和压力角相等
无侧隙啮合：两轮分度圆与节圆重合，即两分度圆相切状态
标准安装：能实现无侧隙啮合传动
展成法：
跟切现象：刀具的齿顶线或齿顶圆与啮合线的交点超过被切齿轮的极限点，刀具齿顶会将被切齿轮的齿根的渐开线齿廓切去了一部分，这种现象称为根切
Z=2/sin(20)=17,为了防止用展成法发生跟切现象，必须使齿数不小于17
变位齿轮：采用径向变位法切制的齿轮称为变位齿轮
变位系数：移距xm,其中x称为变位系数，x>0,正变位
螺旋角：渐开线螺旋面与基圆柱的交线是一条螺旋线，该螺旋线的切线与基圆柱母线的夹角
称为基圆柱上的螺旋角
法面：垂直分度圆螺旋线的平面
端面：垂直于圆柱轴线的平面
纵向重合度：平行轴斜齿轮的总作用弧长要比直齿轮多转了一个弧长s=b*tanβ，这个弧称为纵向作用弧
当量齿数：以P为分度圆半径，mn和an分别为模数和压力角做一虚拟的直齿轮，其齿形与斜齿轮法面齿形接近。这个直齿轮称为当量齿轮，它的齿数zv称为当量齿数
凸轮：具有曲线轮廓或者凹槽的构件
凸轮机构：一般由凸轮，从动件，机架三个构件组成
盘形凸轮：这种凸轮是一个绕固定轴线转动并且具有变化矢径的盘形结构
移动凸轮：当盘形凸轮的回转中心趋于无穷远时，凸轮相对机架作往复运动，这种凸轮称为移动凸轮
圆柱凸轮：这种凸轮可认为是将凸轮卷成圆柱体而演化而成的
尖低：从动件与凸轮点接触
滚子：
平底：
力锁合：利用从动件的重力，弹簧力或其他力使从动件与凸轮保持接触
几何锁合：依靠凸轮和从动件的特殊几何形状而始终维持接触
基圆：以凸轮最小矢径ro为半径所做的圆称为基圆
偏距圆：凸轮回转中心o点至过接触点从动件导路之间的偏置距离e,以o为圆心,e为半径所做的圆称为偏距圆
推程运动角：从动件从起始位置上升到距凸轮回转中心最远的位置凸轮转过的角度
回程运动角：从动件从凸轮回转中心最远的位置到从动件的起始位置凸轮转过的角度
远休止角：从动件在最远位置停留转过的角度
近休止角：从动件在距凸轮回转中心最近的位置停留不动凸轮转过的角度
从动件运动规律：凸轮的轮廓取决于从动件的运动规律
从动件的运动线图：从动件的位移线图，从动件的速度线图，从动件的加速度线图
多项式运动规律：等速运动规律，等加减速运动规律，余弦加速度运动规律，正弦加速度运动规律
刚性冲击：加速度发生无穷大突变而引起的冲击称为刚性冲击
柔性冲击：加速度发生有限值突变而引起的冲击称为柔性冲击
组合运动规律：五种基本运动规律组合起来加以应用
理论轮廓线：滚子中心的轮廓线
实际轮廓线：以滚子半径画圆得到一系列圆的内包络线
原动件：驱动力所作用的构件
机构：机构是由构件组成的
原动机：
工作机：
运动副：两构件直接接触形成的可动联接称为运动副
低副：面接触的运动副称为低副
高副：点接触或线接触的运动副称为高副
自由度：个构件相对于机架的独立的运动数目称为机构自由度
约束：低副引入两个约束，高副引入一个约束
运动链：由两个以上构件以运动副联接而成的系统称为运动链
机构运动简图：能准确表达机构运动特性的图形称为机构运动简图
机构简图：仅仅以构件和运动副的符号表示机构，图形不按比例绘制，而着重表达机构的结构特征
复合铰链：两转动副轴线间的距离缩小到0时，两轴线重合，便得到复合铰链
局部自由度：与输出件运动无关的自由度称为局部自由度
虚约束：不起独立限制作用的约束称为虚约束
高副低带：在平面机构用低副代替高副的方法
杆组：从动件系统可以可以分解成若干个不可再分，自由度为零的运动链
瞬心：当一个构件相对于另一个构件做平面运动的时候，在任一瞬时，其相对运动都可以看作是绕某一重合点转动，该重合点称为瞬时回转中心或速度瞬心，简称瞬心，瞬心是两构件相对速度为零的重合点
相对瞬心：两构件之一静止时，为相对速度瞬心
绝对瞬心：两构件都是运动时，为相对速度瞬心
三心定理：做平面平行运动的三个构件共有三个瞬心，它们位于同一直线上
速度影像：
极点：代表该构件上速度为0的点
平面连杆机构:若干刚性机构用低副联接而成的平面机构，故称平面低副机构
自控概念及定义 1.开环控制的定义：若系统的被控制量对系统的控制作用没有影响，则此系统叫开环控制 系统 2.闭环控制的定义：凡是系统的被控制信号对控制作用有直接影响的系统都叫闭环控制系 统 3.恒值控制系统的定义：如果反馈控制系统的参考输入信号为常量则称这类反馈控制系统 为恒值控制系统 4.程序控制系统的定义：系统的参考输入信号按照一定的时间函数变化则称这类反馈控制 系统为程序控制系统 5.随动控制系统的定义：闭环控制系统中，如果参考输入信号为一任意时间函数，其变化 规律无法预先予以确定，则承受这类输入信号的闭环控制系统叫做随动控制系统 6.被控对象的定义：控制系统中被控制的设备或过程 7.被控参数或输出量的定义：指被控对象中按一定规律变化的物理量，与输入信号间满足 一定的函数关系 8.扰动量的定义：所有妨碍控制量对被控量进行正常控制的因素称为扰动量 9.控制量的定义：直接加到被控对象、直接改变被控量的变量，称为控制量 10.反馈量的定义：由系统（或元件）输出端取出并反向送回系统（或元件）输入端的信号 称为反馈量 11.偏差量的定义：参考输入与主反馈信号之差 12.控制器的定义：控制系统中除了被控对象外各个部分的组合 13.负反馈控制基本原理：在反馈控制系统中，控制装置对被控对象施加的控制作用，是取 自被控量的反馈信息，用来不断修正被控量与输入量之间的偏差，从而实现对被控对象进行控制的任务，这就是负反馈控制的原理。 14.前向通道的定义：在闭环控制系统中，从系统输入量到系统被控量之间的通道称为前向 通道 15.反馈通道的定义：在闭环控制系统中，从被控量到输入端的反馈信号之间的通道称为反 馈通道 16.对控制系统的基本要求：稳定，精确，迅速 17.传递函数的定义：在初始条件为零时，线性定常系统或元件输出信号的拉氏变换式与输 入信号的拉氏变换式之比称为该系统或元件的传递函数 18.什么叫基本环节：一个复杂的控制系统分成的一个个小部分称为环节。从动态方程、传 递函数和运动特性的角度看不宜再分的最小环节称为基本环节 19.比例环节传递函数：G(s)=K 20.惯性环节传递函数：G(s)=1/(Ts+1) 21.积分环节传递函数：G(s)=1/s 22.振荡环节传递函数：G(s)=1/()= 23.纯微分环节传递函数：G(s)=s 24.一阶微分环节传递函数:G(s)=s+1 25.二阶微分传递函数：G(s)= 26.延迟环节传递函数：G(s)= 27.二阶系统五个性能指标：上升时间、峰值时间、最大超调量、过渡过程时间、振
（2）运动副是两构件通过直接接触形成的可动联接。（3）两构件通过点或线接触形成的联接称为高副。一个平面高副所引入的约束数为1。（4）两构件通过面接触形成的联接称为高副，一个平面低副所引入的约束数为2。（5）机构能实现确定相对运动的条件是原动件数等于机构的自由度，且自由度大于零。（6）虚约束是对机构运动不起实际约束作用的约束，或是对机构运动起重复约束作用的约束。（7）局部自由度是对机构其它运动构件的运动不产生影响的局部运动。（8）平面机构组成原理：任何机构均可看作是由若干基本杆组依次联接于原动件和机架上而构成。（8）基本杆组的自由度为0。（1）瞬心是两构件上瞬时速度相等的重合点-------即等速重合点。（2）两构件在绝对瞬心处的速度为0。（3）相构件在其相对瞬心处的速度必然相等。（4）两构件中若有一个构件为机架，则它们在瞬心处的速度必须为0。（5）用瞬心法只能求解机构的速度，无法求解机构的加速度。（1）驱动机械运动的力称为驱动力，驱动力对机械做正功。（2）阻止机械运动的力称为阻抗力，阻抗力对机械做负功。（1）机械的输出功与输入功之比称为机械效率。（2）机构的损失功与输入功之比称为损失率。（3）机械效率等于理想驱动力与实际驱动力的比值。（4）平面移动副发生自锁条件：作用于滑块上的驱动力作用在其摩擦角之内。（5）转动副发生自锁的条件：作用于轴颈上的驱动力为单力，且作用于轴颈的摩擦圆之内。（1）机构平衡的目的：消除或减少构件不平衡惯性力所带来的不良影响。（2）刚性转子总可通过在转子上增加或除去质量的办法来实现其平衡。（3）转子静平衡条件：转子上各偏心质量产生的离心惯性力的矢量和为零（或质径积矢量和为零）。（4）对于静不平衡转子只需在同一个平面内增加或除去平衡质量即可获得平衡，故称为单面平衡。（5）对于宽径比b/D<0.2的不平衡转子，只做静平衡处理。（6）转子动平衡条件：转子上各偏心质量产生的离心惯性力的矢量和为零，以及这些惯性力所构成的力矩矢量的和也为零。（7）实现动平衡时需在两个平衡基面增加或去除平衡质量，故动平衡又称为双面平衡。（8）动平衡的转子一定是静平衡的，反之则不然。（9）转的许用不平衡量有两种表示方法：许用质径积+许用偏心距。（1）机械运转的三阶段：启动阶段、稳定运转阶段、停车阶段。（2）建立机械系统等动力学模型的等效条件：瞬时动能等效、外力做功等效。（3）机器的速度波动分为：周期性速度波动和非周期性速度波动。（4）周期性速度波动的调节方法：安装飞轮。（5）非周期性速度波动的调节方法：安装调速器。（6）表征机械速度波动程度的参量是：速度不均匀系数δ。（8）飞轮调速利用了飞轮的储能原理。（9）飞轮宜优先安装在高速轴上。（10）机械在安装飞轮后的机械仍有速度波动，只是波动程度有所减小。（1）铰链四杆机构是平面四杆机构的基本型式。（2）铰链四杆机构的三种表现形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。（3）曲柄摇杆机构的功能：将曲柄的整周转动变换为摇杆的摆动或将摇杆的摆动变换为曲柄的回转。（4）曲柄滑动机构的功能：将回转运动变换为直线运动（或反之）。（5）铰链四杆机构存在曲柄的条件：最短杆与最长杆长度之和小于等于其它两杆长度之和；最短杆为连架杆或机架。（6）铰链四杆机构成为曲柄摇杆机构的条件：最短杆与最长杆长度之和小于等于其它两杆长度之和；最短杆为连架杆。(7）铰链四杆机构成为曲柄摇杆机构的条件：最短杆与最长杆长度之和小于等于其它两杆长度之和；最短杆为机架。（8）铰链四杆机构成为又摇杆机构的条件：不满足杆长条件；或者是满足杆长条件但最短杆为连杆。（9）曲柄滑块机构存在曲柄的条件是：曲柄长度r+偏距r小于等于连杆长度l（12）曲柄摇杆机构以曲柄为原动件时，具有急回性质。（13）曲柄摇杆机构以曲柄为主动件，当曲柄与连杆共线时，机构处于极限位置。（14）曲柄滑块机构以曲柄为主动件，当曲柄与连杆共线时，机构处于极限位置。（15）偏置曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，具有急回性质。（16）对心曲柄滑块机构不具有急回特性。（17）曲柄导杆机构以曲柄为原动件时，具有具有急回性质。（18）连杆机构的传动角越大，对传动越有利。(19）连杆机构的压力角越大，对传动越不利。（20）导杆机构的传动角恒为90o。21）曲柄摇杆机构以曲柄为主动杆时，最小传动角出现在曲柄与机架共线的两位置之一。（22）曲柄摇杆机构以摇杆为主动件，当从动曲柄与连杆共线时，机构处于死点位置。（23）当连杆机构处于死点时，机构的传动角为0。（1）凸轮机构的优点是：只要适当地设计出凸轮轮廓曲线，就可使打推杆得到各种运动规律。（2）凸轮机构的缺点：凸轮轮廓曲线与推杆间为点、线接触，易磨损。（3）常用的推杆运动规律：等速运动规律、等加速等减速运动规律、余弦加速度运动规律、正弦加速度运动规律、五次多项式运动规律。（4）采用等速运动规律会给机构带来刚性冲击，只能用于低速轻载。（5）采用等加速等减速运动规律会给机构带来柔性冲击，常用于中速轻载场合。（6）采用余弦加速度运动规律也会给机构带来柔性冲击，常用于中低速重载场合。（7）余弦加速度运动规律无冲击，适于中高速轻载。（8）五次多项式运动规律无冲击，适于高速中载。（9）增大基圆半径，则凸轮机构的压力角减少。（10）对凸轮机构进行正偏置，可降低机构的推程压力角。（11）设计滚子推杆盘形凸轮机构时，对于外凸的凸轮廓线段，若滚子半径大于理论廓线上的最小曲率半径，将使工作廓线出现交叉，从而使机构出现运动失真现象。（12）设计滚子推杆盘形凸轮机构时，对于外凸的凸轮廓线段，若滚子半径等于理论廓线上的最小曲率半径，将使凸轮廓线出现变尖现象。（1）圆锥齿轮机构可实现轴线相交的两轴之间的运动和动力传递。（2）蜗
《自动控制原理》课程标准 一、课程概述 （一）课程性质地位 自动控制原理是空间工程类、机械控制类、信息系统类等相关专业学历教育合训学员的大类技术基础课程。由于自动控制原理在信息化武器装备中得到了广泛的应用，因此，将本课程设置为大类技术基础课，对培养懂技术的指挥人才有着十分重要的作用。本课程所覆盖的知识面较宽，既有较深入的理论基础知识，也有较广泛的专业背景知识，因而，它在学员知识结构方面将起到加强理论深度和拓展知识广度的积极作用。 （二）课程基本理念 为了贯彻素质教育和创新教育的思想，本课程将在注重自动控制原理的基本概念和基本分析与设计方法的基础上，适当引入自动控制发展中的、学员能够理解的新概念和新方法；贯彻理论联系实际的原则，科学取舍各种主要理论、方法的比例，正确处理好理论与案例的关系，以适应为部队培养应用复合型人才的需要；适当引入和利用Matlab工具来辅助自动控制原理中的复杂计算与作图、验证分析与设计的结果；本课程应该既使学员掌握必要的基础理论知识，并了解它们对实际问题的指导作用，又要促进学员养成积极思考、长于分析、善于推导的能力和习惯。 （三）课程设计思路 本课程主要介绍自动控制原理的基本概念和基本的分析与设计方法。课程采用“一纵三横”的设计思路，具体来说，“一纵”就是在课程讲授中要求贯彻自动控制系统的建模、分析及设计方法这条主线；“三横”就是在方法讲授中要求强调自动控制系统的稳定性、快速性和准确性，稳准快三个字是分析的核心，也是设计的归宿。在课程讲授中，贯彻少而精的原则，即对重点、难点讲深讲透；注意理论联系专业实际，例子贴近生活，注重揭示抽象概念的物理意义；注意传统教法与现代教法的有机结合，充分运用各种教学手段，特别注重发挥课程教学网站的作用。在课程学习中，注重阅读教材、完成作业、课程实验及讨论问题等四个环节，深刻理解课程内容中的重点和难点，重点掌握自动控制原理的基本概念和基本分析与设计方法。 二、课程目标 （一）知识与技能 通过本课程的学习，使学员掌握自动控制原理的基本概念和基本的分析与设计方法，重点培养学生利用自动控制的基本理论分析与解决工程实际问题的思维方式和初步能力，并为学习后续相关专业课程，以及进一步学习和应用自动控制方面的新知识、新技术打下必要基础。 （二）过程与方法 通过本课程的学习，使学员掌握自动控制系统分析与设计的一般过程与基本方法。 （三）情感态度与价值观 通过本课程的学习，使学员在五个方面得到磨练与培养。 （1）实践意识：坚持一切从实际出发，不迷信书本、不迷信权威。 （2）质量意识：认认真真做好每一件事，在学习中的每一个环节都坚持质量至上的思想。 （3）协作意识：现代科学技术已经很少是一个人可以独立完成的了，所以要能与同学协同工作、协调配合。 （4）创新意识：勇于不断追求和探索新意境、新见解。 （5）坚毅意志：具有坚强的意志和顽强的精神，要敢于面对困难、善于克服困难。
《自动控制原理》题库 一、解释下面基本概念 1、控制系统的基本控制方式有哪些？ 2、什么是开环控制系统？ 答：在控制器与被控对象之间只有正向控制作用而没有反馈控制作用，即系统的输出量对控制量没有影响。 3、什么是自动控制？ 答：自动控制就是采用控制装置使被控对象自动地按照给定的规律运行，使被控对象的一个或数个物理量能够在一定的精度范围内按照给定的规律变化。 4、控制系统的基本任务是什么？ 5、什么是反馈控制原理？ 6、什么是线性定常控制系统？ 7、什么是线性时变控制系统？ 8、什么是离散控制系统？ 9、什么是闭环控制系统？ 10、将组成系统的元件按职能分类，反馈控制系统由哪些基本元件组成？ 11、组成控制系统的元件按职能分类有哪几种？ 12、典型控制环节有哪几个？ 13、典型控制信号有哪几种？ 14、控制系统的动态性能指标通常是指？ 15、对控制系统的基本要求是哪几项？ 16、在典型信号作用下，控制系统的时间响应由哪两部分组成? 17、什么是控制系统时间响应的动态过程？ 18、什么是控制系统时间响应的稳态过程？ 19、控制系统的动态性能指标有哪几个？ 20、控制系统的稳态性能指标是什么？ 21、什么是控制系统的数学模型？ 22、控制系统的数学模型有： 23、什么是控制系统的传递函数？ 24、建立数学模型的方法有? 25、经典控制理论中，控制系统的数学模型有?
26、系统的物理构成不同，其传递函数可能相同吗?为什么? 27、控制系统的分析法有哪些？ 28、系统信号流图是由哪二个元素构成？ 29、系统结构图是由哪四个元素组成？ 30、系统结构图基本连接方式有几种？ 31、二个结构图串联连接，其总的传递函数等于？ 32、二个结构图并联连接，其总的传递函数等于？ 33、对一个稳定的控制系统，其动态过程特性曲线是什么形状？ 34、二阶系统的阻尼比10<<ξ，其单位阶跃响应是什么状态？ 35、二阶系统阻尼比ξ减小时，其阶跃响应的超调量是增大还是减小？ 36、二阶系统的特征根是一对负实部的共轭复根时，二阶系统的动态响应波形是什么特点？ 37、设系统有二个闭环极点，其实部分别为：δ＝－2；δ＝－30，问哪一个极点对系统动态过程的影响大？ 38、二阶系统开环增益K 增大，则系统的阻尼比ξ减小还是增大？ 39、一阶系统可以跟踪单位阶跃信号，但存在稳态误差？不存在稳态误差。 40、一阶系统可以跟踪单位加速度信号。一阶系统只能跟踪单位阶跃信号（无稳态误差）可以跟踪单位斜坡 信号（有稳态误差） 41、控制系统闭环传递函数的零点对应系统微分方程的特征根。应是极点 42、改善二阶系统性能的控制方式有哪些？ 43、什么是二阶系统？什么是Ⅱ型系统？ 44、恒值控制系统 45、谐振频率 46、随动控制系统 47、稳态速度误差系数K V 48、谐振峰值 49、采用比例－微分控制或测速反馈控制改善二阶系统性能，其实质是改变了二阶系统的什么参数？。 50、什么是控制系统的根轨迹？ 51、什么是常规根轨迹？什么是参数根轨迹？ 52、根轨迹图是开环系统的极点在s 平面上运动轨迹还是闭环系统的极点在s 平面上运动轨迹？ 53、根轨迹的起点在什么地方？根轨迹的终点在什么地方？ 54、常规根轨迹与零度根轨迹有什么相同点和不同点？ 55、试述采样定理。
基本概念与原理：溶液 主要考点： 1．常识：温度、压强对物质溶解度的影响；混合物分离的常用方法 ① 一般固体物质．．．． 受压强影响不大，可以忽略不计。而绝大部分固体随着温度的升高，其溶解度也逐渐升高（如：硝酸钾等）；少数固体随着温度的升高，其溶解度变化不大（如：氯化钠等）；极少数固体随着温度的升高，其溶解度反而降低的（如：氢氧化钙等）。 气体物质．．．． 的溶解度随着温度的升高而降低，随着压强的升高而升高。 ② 混合物分离的常用方法主要包括：过滤、蒸发、结晶 过滤法用于分离可溶物与不溶物组成的混合物，可溶物形成滤液，不溶物形成滤渣而遗留在滤纸上； 结晶法用于分离其溶解度受温度影响有差异的可溶物混合物，主要包括降温结晶法及蒸发结晶法 降温结晶法用于提取受温度影响比较大的物质（即陡升型物质），如硝酸钾中含有少量的氯化钠； 蒸发结晶法用于提取受温度影响不大的物质（即缓升型物质），如氯化钠中含有少量的硝酸钾； 2．了解：溶液的概念；溶质，溶剂的判断；饱和溶液与不饱和溶液的概念、判断、转换的方法；溶解度的概念；固体 溶解度曲线的应用 ① 溶液的概念就是9个字：均一的、稳定的、混合物。溶液不一定是液体的，只要同时满足以上三个条件的物质， 都可以认为是溶液。 ② 一般简单的判断方法：当固体、气体溶于液体时，固体、气体是溶质，液体是溶剂。两种液体相互溶解时，通常把量多的一种叫做溶剂，量少的一种叫做溶质。当溶液中有水存在的时候，无论水的量有多少，习惯上把水看作溶剂。通常不指明溶剂的溶液，一般指的是水溶液。 在同一个溶液中，溶质可以有多种。特别容易判断错误的是，经过化学反应之后，溶液中溶质的判断。 ③ 概念：饱和溶液是指在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种物质的溶液。还能继续溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的不饱和溶液。 在一定温度下，某溶质的饱和溶液只是说明在该温度下，不能够继续溶解该物质，但还可以溶解其他物质，比如说，在20℃的饱和氯化钠溶液中，不能再继续溶解氯化钠晶体，但还可以溶解硝酸钾固体。 判断：判断是否是饱和溶液的唯一方法：在一定温度下，继续投入该物质，如果不能继续溶解，则说明原溶液是饱和溶液，如果物质的质量减少，则说明原溶液是不饱和溶液。 当溶液中出现有固体时，则该溶液一定是该温度下，该固体的饱和溶液。 转换：饱和溶液与不饱和溶液的相互转换： 改变溶解度，实际一般就是指改变温度，但具体是升高温度还是降低温度，与具体物质溶解度曲线有 ④ 溶解度曲线的意义： 饱和溶液 不饱和溶液 增加溶剂，增加溶解度 减少溶剂，增加溶质，减少溶解度
68.二阶系统中，闭环零点的出现，加快了系统响应速度，克服了阻尼过大，响应速度慢的缺点。实现快速性和平稳性均提高。 69.二阶系统中，引入比例微分控制，不影响系统误差，自然频率不变。 70.在二阶系统中引入微分反馈，速度反馈使增大，振荡和超调减小，改善了系统平稳性。 71.在二阶系统中引入微分反馈，速度负反馈控制的闭环传递函数无零点，其输出平稳性优于比例——微分控制。但是，系统快速性会降低。 72.在二阶系统中引入微分反馈，系统跟踪斜坡输入时稳态误差会加大，因此应适当提高系统的开环增益. 73.高阶系统瞬态响应各分量的衰减快慢由指数衰减系数pj和ζkωnk决定。如果某极点远离虚轴，那么其相应的瞬态分量持续时间较短。对系统暂态性能的影响就小。 74.当某极点pj靠某零点zi很近，相应瞬态分量的系数就越小，极端情况下,当pj和zi重合时，该零极点为偶极子，对系统的瞬态响应没有影响。 75.在系统中，某极点距虚轴的距离小于其他所有极点距虚轴的距离的1/5，在其附近没有零点存在,则该极点为主导极点。系统的瞬态响应取决于主导极点。若主导极点为一个负实数，高阶系统近似为一阶系统；若主导极点为一对共轭复数，高阶系统近似为二阶系统。 76.必要条件:控制系统特征方程式的所有系数ai(i=0,1,2,…,n)均大于零，小于零或者等于零（缺项）系 统必不稳定。 77.充分条件:劳斯表中第一列的元素均大于零时，系统稳定；反之，如果第一列出现小于零的元素时，系 统就不稳定。第一列元素符号的改变次数，代表特征方程的正实部根的个数。第一列出现0元素，系统临 界稳定。 78.系统的相频特性是指输入、输出正弦相位差与频率的关系，幅频特性是指输入、输出正弦幅值比与频率的关系。 79.系统的稳态输出正弦的复数形式与输入正弦函数的复数形式之比是－个复数，复数的幅值就是幅频特性，复数的幅角就是相频特性。 80.由奈氏判据可知，当ω从－∞变化到＋∞时,系统的开环频率特性G(jω)H(jω)按逆时针方向包围(－1, j0)点P周,P为位于s平面右半部的开环极点数目。 81.由奈氏判据可知，闭环系统稳定的充分和必要条件是：系统的开环频率特性G(jω)H(jω)不包围(－1,j0)点。 82.闭环系统稳定的充分必要条件是,当ω由0变到∞时,在开环对数幅频特性L(ω)≥0的频段内,相频特性φ(ω)穿越－180°线的次数(正穿越与负穿越次数之差)为P/2。P为s平面右半部开环极点数目。 83.系统校正的实质是，利用校正装置所引入的附加的零、极点，来改变整个系统零、极点的配置，改变根轨迹或频率特性的形状从而影响系统的稳、暂态性能。 84.开环对数幅频特性的低频段决定系统的稳态精度，中频段决定系统的暂态性能，高频段则决定系统的频宽和抗扰能力等。 85.比例元件在信号变换中起着改变增益而不影响相位的作用。 86.在串联校正中，比例校正元件只影响系统的开环增益，从而影响系统的稳态误差。显然，增大开环增益，系统将提高稳态精度，同时，剪切频率增大，系统的快速性提高。但是它又往往使系统的相角裕量减小， 所以系统的平稳性变差。 87.微分元件在信号变换中起着对信号取导数即起到加速的作用，同时使相位发生超前。但由于它对恒定信号起着阻断作用，故在串联校正中不能单独使用， 88.比例微分校正可全面改善系统稳态及暂态性能，但是对系统抗高频干扰的能力影响较大，只能用于原系统抗高频干扰的能力非常强的系统。 89.积分元件在信号变换中起着对信号进行积分即积累的作用，同时使相位发生滞后，积分控制可以提高系统的无差度，即提高系统的稳态性能。但积分控制相当于系统增加一个开环原点极点，这将不利于系统的 稳定性。
机械原理 机构运动分析基本杆组法 上 机 指 导 书
Ⅱ级机构的杆组分析法通用子程序设计 随着计算机的普及，用解析法对机构进行运动分析得到越来越广泛的应用。解析法中有矢量方程解析、复数矢量、杆组分析、矩阵运算等方法。本文采用杆组分析的方法，设计通用的Ⅱ级杆组子程序，可对一般的Ⅱ级机构进行运动分析。 1. 单杆运动分析子程序 单杆的运动分析，通常是已知构件三角形△P 1P 2P 3的边长l 、r 夹角α以及构件上某基 点P 1的运动参数x 1，y 1，x ’ 1，y ’ 1，x ’’1，y ’’1和构件绕基点转动的运动参数θ，θ’ ，θ ’’，要求确定构件上点P 2和P 3的运动参数。 显然，由图1可得下列关系式： x 2=x 1+lcos θ， y 2=y 1+lsin θ x ’ 2=x ’ 1-lsin θθ’ ， y ’ 2=y ’ 1+lcos θθ’ x ’’2=x ’’1-lsin θθ’’-lcos θθ’ 2, y ’’2=y ’’1 +lcos θθ’’-lsin θθ’ 2 x 3=x 1+rcos(θ+α)， y 3=y 1+rsin(θ+α) x ’ 3=x ’ 1-(y 3-y 1)θ’ ， y ’ 3=y ’ 1+(x 3-x 1)θ’ x ’’3=x ’’1-(y 3-y 1)θ’’-(x 3-x 1)θ’ 2, y ’’3=y ’’1+(x 3-x 1)θ’’-(y 3-y 1 )θ’ 2 由以上各式可设计出单杆运动分析子程序（见程序单）。 图1 2. RRR 杆组运动分析子程序 图2所示RRR Ⅱ级杆组中，杆长l 1，l 2及两外接转动副中心P 1，P 2的坐标、速度、加 速度分量为x 1，x ’ 1，x ’’1，y 1，y ’ 1，y ’’1，x 2，x ’ 2，x ’’2，y 2，y ’ 2，y ’’2，要求确定两杆的角度、 角速度和角加速度θ1，θ’ 1，θ’’1，θ2，θ’2，θ’’ 2。 1) 位置分析 将已知P 1P 2两点的坐标差表示为： u=x 2-x 1，v=y 2-y 1 (1) 杆l 1及l 2投影方程式为： l 1cos θ1-l 2cos θ2=u l 1sin θ1-l 2sin θ2=v (2) 消去θ1得：vsin θ2+ucos θ2+c=0 (3) 其中：c=(u 2+v 2+l 22-l 12 )/2l 2 解式(3)可得： tan(θ2/2)=(v ±222c u v -+)/(u-c) (4) 式中+号和-号分别对应图2中m=+1和m=-1两位置。 图2
《自动控制原理》基本概念总结 1.自动控制系统的基本要求是稳定性、快速性、准确性 2.一个控制系统至少包括控制装置和控制对象 3.反馈控制系统是根据被控量和给定值的偏差进行调节的控制系统 4.根据自动控制系统是否形成闭合回路来分类，控制系统可分为开环控制系统、闭环控制系统。 根据信号的结构特点分类，控制系统可分为：反馈控制系统、前馈控制系统和前馈-反馈复合控制系统。根据给定值信号的特点分类，控制系统可分为：恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。 根据控制系统元件的特性分类，控制系统可分为：线性控制系统、非线性控制系统。 根据控制信号的形式分类，控制系统可分为：连续控制系统、离散控制系统。 5.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的特征方程 6.系统的传递函数完全由系统的结构和参数决定 7.对复杂系统的方框图，要求出系统的传递函数可以采用梅森公式 8.线性控制系统的特点是可以应用叠加原理，而非线性控制系统则不能 9.线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。 10.信号流图中，节点可以把所有输入支路的信号叠加，并把叠加后的信号传送到所有的输出支路。 11.从控制系统稳定性要求来看，系统一般是具有负反馈形式。 12.组成控制系统的基本功能单位是环节。 13.系统方框图的简化应遵守信号等效的原则。 14.在时域分析中，人们常说的过渡过程时间是指调整时间 15.衡量一个控制系统准确性／精度的重要指标通常是指稳态误差 16.对于二阶系统来说，系统特征方程的系数都是正数是系统稳定的必要条件 17.若单位反馈系统在阶跃函数作用下，其稳态误差ess为常数，则此系统为0型系统 18.一阶系统的阶跃响应无超调 19.一阶系统 G(s)= K/(Ts+1)的T越大，则系统的输出响应达到稳态值的时间越长。 20.控制系统的上升时间tr、调整时间tS等反映出系统的快速性。 21.二阶系统当0<ζ<1时，如果ζ增加，则输出响应的最大超调量将减小。 22.对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比ξ保持不变时，无阻尼自然振荡频率ωn越大，系统的超调量σp不变 23.在单位斜坡输入信号作用下，?II型系统的稳态误差 ess=0 24.衡量控制系统动态响应的时域性能指标包括动态和稳态性能指标。 25.分析稳态误差时，将系统分为0型系统、I型系统、II型系统…，这是按开环传递函数中的积分环节数来分类的。 26.二阶系统的阻尼系数ξ=时，为最佳阻尼系数。这时系统的平稳性与快速性都较理想。 27.系统稳定性是指系统在扰动消失后，由初始偏差状态恢复到原来的平衡状态的性能。 28.系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的充要条件。 29.如果系统中加入一个微分负反馈，将使系统的超调量减小。 30.确定根轨迹与虚轴的交点，可用劳斯判据判断。 31.主导极点的特点是距离虚轴很近。 32.根轨迹上的点应满足的幅角条件为∠G(s)H(s)等于±(2l+1)π (l=0,1,2,…) 33.如果要求系统的快速性好，则闭环极点应距离虚轴越远越好。 34.根轨迹的分支数等于特征方程的阶数/开环极点数，起始于开环传递函数的开环极点，终止于开环传递函数的开环零点。 35. 根轨迹与虚轴相交时，在该交点处系统处于临界稳定状态，系统阻尼为0
化工原理基本概念和原理 蒸馏––––基本概念和基本原理 利用各组分挥发度不同将液体混合物部分汽化而使混合物得到分离的单元操作称为蒸馏。这种分离操作是通过液相和气相之间的质量传递过程来实现的。 对于均相物系，必须造成一个两相物系才能将均相混合物分离。蒸馏操作采用改变状态参数的办法（如加热和冷却）使混合物系内部产生出第二个物相（气相）；吸收操作中则采用从外界引入另一相物质（吸收剂）的办法形成两相系统。 一、两组分溶液的气液平衡 1．拉乌尔定律 理想溶液的气液平衡关系遵循拉乌尔定律： p A=p A0x A p B=p B0x B=p B0（1—x A） 根据道尔顿分压定律：p A=Py A而P=p A+p B 则两组分理想物系的气液相平衡关系： x A=（P—p B0）/（p A0—p B0）———泡点方程 y A=p A0x A/P———露点方程 对于任一理想溶液，利用一定温度下纯组分饱和蒸汽压数据可求得平衡的气液相组成； 反之，已知一相组成，可求得与之平衡的另一相组成和温度（试差法）。 2．用相对挥发度表示气液平衡关系 溶液中各组分的挥发度v可用它在蒸汽中的分压和与之平衡的液相中的摩尔分率来表示，即v A=p A/x A v B=p B/x B 溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比为相对挥发度。其表达式有：α=v A/v B=（p A/x A）/（p B/x B）=y A x B/y B x A 对于理想溶液：α=p A0/p B0 气液平衡方程：y=αx/[1+（α—1）x] Α值的大小可用来判断蒸馏分离的难易程度。α愈大，挥发度差异愈大，分离愈易；α=1时不能用普通精馏方法分离。 3．气液平衡相图 （1）温度—组成（t-x-y）图 该图由饱和蒸汽线（露点线）、饱和液体线（泡点线）组成，饱和液体线以下区域为液相区，饱和蒸汽线上方区域为过热蒸汽区，两曲线之间区域为气液共存区。 气液两相呈平衡状态时，气液两相温度相同，但气相组成大于液相组成；若气液两相组成相同，则气相露点温度大于液相泡点温度。 （2）x-y图 x-y图表示液相组成x与之平衡的气相组成y之间的关系曲线图，平衡线位于对角线的上方。平衡线偏离对角线愈远，表示该溶液愈易分离。总压对平衡曲线影响不大。 二、精馏原理 精馏过程是利用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理进行的，精馏操作的依据是混合物中各组分挥发度的差异，实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流和塔底产生上升蒸汽。精馏塔中各级易挥发组分浓度由上至下逐级降低；精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，原因之一是：塔顶易挥发组分浓度高于塔底，相应沸点较低；原因之二是：存在压降使塔底压
（机械制造行业）机械原 理考试大纲
机械原理考试大纲 1、绪论 ⑴内容 ①机械原理的研究对象及基本概念 ②机械原理课程的内容及在教学中的地位、任务和作用 ③机械原理学科的的发展趋势 ⑵基本要求 ①明确本课程的研究对象和内容。 ②明确本课程的地位、任务和作用。 ③对本学科的发展趋势有所了解。 ⑶重点、难点 本章重点是“本课程研究的对象和内容”。对零件、构件、机器、机构、机械等名词和概念要弄得很清楚，对机器与机构的特征和区别要清楚。比如：零件与构件的不同之处在于零件是机器有制造单元而构件是机器的运动单元，这些都应熟练掌握。 2、平面机构的结构分析 ⑴内容 ①研究机构结构的目的 ②运动副、运动链和机构 ③平面机构运动简图 ④平面机构的组成原理和结构分析 ⑵基本要求 ①能计算平面运动链的自由度并判断其具有确定运动的条件。 ②能绘制机构运动简图。 ③能进行机构的组成原理和结构分析。 ⑶重点、难点 何谓约束？约束数与自由度数的关系如何？平面低副（转动副和移动副）和高副各具有几个约束，其自由度为多少？ 平面机构自由度F=。要注意式中n为活动构件数而不是所有构件数，为平面低副数，为平面高副数。为使F计算正确，必须正确判断n、、的数目，因此要注意该机构中有无复合铰链、局部自由度和虚约束等。对于复合铰链，只要注意到，
计算运动副数目时不弄错就行了；局部自由度常出现在有滚子的部分；而虚约束的出现较难掌握，应认真领会课堂讲解中所列可能出现虚约束的几种情况。 能正确分析机构的组成原理，平面连杆机构的高副低代，杆组级别判断。 3、平面机构的运动分析 ⑴内容 ①研究机构运动分析的目的和方法 ②用相对运动图解法求机构的速度和加速度 ③用解析法机构的位置、速度和加速度 ⑵基本要求 ①能用图解法对机构进行运动分析。 ②能用解析法对机构进行运动分析。 ⑶重点、难点 相对运动图解法（又称向量多边形法）为本章的重点内容。所讨论的问题有两类。一类是在同一构件上两点间的速度和加速度的关系；一类是组成移动副两构件的重合点间的速度和加速度的关系。这两类问题都可以通过建立矢量方程式，作速度多边形和加速度多边形来解题。要注意一个矢量方程只能解两个未知数，若超过两个则要通过与其它点之间新的矢量方程式来联立求解。在解题时要充分利用速度、加速度影像原理，以期达到简捷、准确的目的。 关于后一类问题，是否存在哥氏加速度是其中的关键，判断方法如下： 1）两构件组成移动副，但只有相对移动，而无共同转动时，重合点间加速度关系中无哥氏加速度。 2）若两构件组成移动副，即有相对移动又有共同转动时，重合点间加速度关系中必存在哥氏加速度。 4、平面机构的力分析和机器的机械效率 ⑴内容 ①研究机构力分析的目的和方法 ②构件惯性力的确定 ③运动副中摩擦力的确定
1.在零初始条件下，线性定常系统输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯 变换值比，定义为线性定常系统的传递函数。传递函数表达了系统内在特性，只与系统的结构、参数有关，而与输入量或输入函数的形式无关。 2.一个一般控制系统由若干个典型环节构成，常用的典型环节有比例环节、惯 性环节、积分环节、微分环节、振荡环节和延迟环节等。 3.构成方框图的基本符号有四种，即信号线、比较点、方框和引出点。 4.环节串联后总的传递函数等于各个环节传递函数的乘积。环节并联后总的传 递函数是所有并联环节传递函数的代数和。 5.在使用梅森增益公式时，注意增益公式只能用在输入节点和输出节点之间。 6.上升时间tr、峰值时间tp和调整时间ts反应系统的快速性；而最大超调量 Mp和振荡次数则反应系统的平稳性。 7.稳定性是控制系统的重要性能，使系统正常工作的首要条件。控制理论用于 判别一个线性定常系统是否稳定提供了多种稳定判据有：代数判据（Routh 与Hurwitz判据）和Nyquist稳定判据。 8.系统稳定的充分必要条件是系统特征根的实部均小于零，或系统的特征根均 在跟平面的左半平面。 9.稳态误差与系统输入信号r(t)的形式有关，与系统的结构及参数有关。 10.系统只有在稳定的条件下计算稳态误差才有意义，所以应先判别系统的稳定 性。 11.Kp的大小反映了系统在阶跃输入下消除误差的能力，Kp越大，稳态误差越 小; Kv的大小反映了系统跟踪斜坡输入信号的能力，Kv越大，系统稳态误差越小； Ka的大小反映了系统跟踪加速度输入信号的能力，Ka越大，系统跟踪精度越高 12.扰动信号作用下产生的稳态误差essn除了与扰动信号的形式有关外，还与扰 动作用点之前（扰动点与误差点之间）的传递函数的结构及参数有关，但与扰动作用点之后的传递函数无关。 13.超调量仅与阻尼比ξ有关，ξ越大，Mp则越小，相应的平稳性越好。反之，
建筑力学基本概念和基本原理 一、判断 1、材料的横向变形系数(泊松比)和弹性模量E、剪切模量G都是材料固有的力学性质。 2、一对等大反向的平行力(即力偶)既可使物体发生转动，也可使物体发生移动。 3、铸铁试件压缩破坏是沿45度斜截面被剪断。 4、矩形梁危险截面的最大拉、压应力发生在截面的上下边缘处。 5、梁的合理截面是使大部分材料分布于靠近中性轴(梁的横截面与线应变=0的纵向面的交线)。 6、梁在集中力偶作用处，剪力图有突变。 7、忽略杆件自重，杆件上无荷载，荷载作用于结点上的杆件都是二力杆。 8、作用于弹性体一小块区域上的载荷所引起的应力，在离载荷作用区较远处，基本上只同载荷的主矢和主矩有关；载荷的分布情况只影响作用区域附近的应力分布，这就是圣维南原理。 9、轴向拉(压)直杆的斜截面只有正应力，没有剪应力。 10、铸铁和砖石、混凝土等材料的抗拉能力远小于抗压能力。 11、某T形铸铁梁最大弯矩为正(截面下侧受拉、上侧受压)，该T形梁应该正放而不是倒放。 12、某矩形钢筋混凝土梁最大弯矩为负(截面上侧受拉、下侧受压)，钢筋应该配置在截面的下侧。 13、杆件某截面内力反映的是该截面处两部分杆件因为外力作用发生小变形而产生的相互作用，内力成对出现、等大反向，因此求内力要用截面法。 14、构件的内力与横截面的尺寸大小和材料的力学性质都有关。 15、应力是内力的分布集度。 16、平面一般力系向平面内某点平移的简化结果可能有三种情形：平衡状态、合力不为零、合力矩不为零。 17、各种材料对应力集中的敏感程度相同。 18、当某力的作用线通过某点时，该力对该点存在力矩。 19、因为杆件受到外力作用发生的变形是小变形，所以求支座约束力和杆件内力时，杆件都使用原始尺寸。 20、杆件的稳定性是针对细长压杆的承载能力，此时稳定性要求超过强度要求。 二、填空 1. 理想弹性体模型包括四个基本简化假设：假设、假设、假设、线弹性假设；在变形体静力学分析中，对所研究的问题中的变形关系也作了一个基本假设，它是假设。
第一章绪论 基本概念：机器、机构、机械、零件、构件、机架、原动件和从动件。 第二章平面机构的结构分析 机构运动简图的绘制、运动链成为机构的条件和机构的组成原理是本章学习的重点。 1. 机构运动简图的绘制 机构运动简图的绘制是本章的重点，也是一个难点。 为保证机构运动简图与实际机械有完全相同的结构和运动特性，对绘制好的简图需进一步检查与核对（运动副的性质和数目来检查）。 2. 运动链成为机构的条件 判断所设计的运动链能否成为机构，是本章的重点。 运动链成为机构的条件是：原动件数目等于运动链的自由度数目。 机构自由度的计算错误会导致对机构运动的可能性和确定性的错误判断，从而影响机械设计工作的正常进行。 机构自由度计算是本章学习的重点。 准确识别复合铰链、局部自由度和虚约束，并做出正确处理。 (1) 复合铰链 复合铰链是指两个以上的构件在同一处以转动副相联接时组成的运动副。 正确处理方法：k个在同一处形成复合铰链的构件，其转动副的数目应为(k-1)个。 (2) 局部自由度 局部自由度是机构中某些构件所具有的并不影响其他构件的运动的自由度。局部自由度常发生在为减小高副磨损而增加的滚子处。 正确处理方法：从机构自由度计算公式中将局部自由度减去，也可以将滚子及与滚子相连的构件固结为一体，预先将滚子除去不计，然后再利用公式计算自由度。 (3) 虚约束 虚约束是机构中所存在的不产生实际约束效果的重复约束。 正确处理方法：计算自由度时，首先将引入虚约束的构件及其运动副除去不计，然后用自由度公式进行计算。 虚约束都是在一定的几何条件下出现的，这些几何条件有些是暗含的，有些则是明确给定的。对于暗含的几何条件，需通过直观判断来识别虚约束；对于明确给定的几何条件，则需通过严格的几何证明才能识别。 3. 机构的组成原理与结构分析 机构的组成过程和机构的结构分析过程正好相反，前者是研究如何将若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上，以组成新的机构，它为设计者进行机构创新设计提供了一条途径；后者是研究如何将现有机构依次拆成基本杆组、原动件及机架，以便对机构进行结构分类。 第三章平面机构的运动分析 1．基本概念：速度瞬心、绝对速度瞬心和相对速度瞬心（数目、位置的确定），以及“三心定理”。 2．瞬心法在简单机构运动分析上的应用。 3．同一构件上两点的速度之间及加速度之间矢量方程式、组成移动副两平面运动构件在瞬时重合点上速度之间和加速度的矢量方程式，在什么条件下，可用相对运动图解法求解？ 4．“速度影像”和“加速度影像”的应用条件。 5．构件的角速度和角加速度的大小和方向的确定以及构件上某点法向加速度的大小和方向的确定。 6．哥氏加速度出现的条件、大小的计算和方向的确定。 第四章平面机构的力分析 1．基本概念：“静力分析”、“动力分析”及“动态静力分析” 、“平衡力”或“平衡力矩”、“摩擦角”、“摩擦锥”、“当量摩擦系数”和“当量摩擦角”（引入的意义）、“摩擦圆”。 2．各种构件的惯性力的确定： ①作平面移动的构件； ②绕通过质心轴转动的构件；
机械原理基本概念 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
（2）运动副是两构件通过直接接触形成的可动联接。（3）两构件通过点或线接触形成的联接称为高副。一个平面高副所引入的约束数为1。（4）两构件通过面接触形成的联接称为高副，一个平面低副所引入的约束数为2。（5）机构能实现确定相对运动的条件是原动件数等于机构的自由度，且自由度大于零。（6）虚约束是对机构运动不起实际约束作用的约束，或是对机构运动起重复约束作用的约束。（7）局部自由度是对机构其它运动构件的运动不产生影响的局部运动。（8）平面机构组成原理：任何机构均可看作是由若干基本杆组依次联接于原动件和机架上而构成。（8）基本杆组的自由度为0。（1）瞬心是两构件上瞬时速度相等的重合点-------即等速重合点。（2）两构件在绝对瞬心处的速度为0。（3）相构件在其相对瞬心处的速度必然相等。（4）两构件中若有一个构件为机架，则它们在瞬心处的速度必须为0。（5）用瞬心法只能求解机构的速度，无法求解机构的加速度。（1）驱动机械运动的力称为驱动力，驱动力对机械做正功。（2）阻止机械运动的力称为阻抗力，阻抗力对机械做负功。（1）机械的输出功与输入功之比称为机械效率。（2）机构的损失功与输入功之比称为损失率。（3）机械效率等于理想驱动力与实际驱动力的比值。（4）平面移动副发生自锁条件：作用于滑块上的驱动力作用在其摩擦角之内。（5）转动副发生自锁的条件：作用于轴颈上的驱动力为单力，且作用于轴颈的摩擦圆之内。（1）机构平衡的目的：消除或减少构件不平衡惯性力所带来的不良影响。（2）刚性转子总可通过在转子上增加或除去质量的办法来实现其平衡。（3）转子静平衡条件：转子上各偏心质量产生的离心惯性力的矢量和为零（或质径积矢量和为零）。（4）对于静不平衡转子只需在同一个平面内增加或除去平衡质量即可获得平衡，故称为单面平衡。（5）对于宽径比b/D<0.2的不平衡转子，只做静平衡处理。（6）转子动平衡条件：转子上各偏心质量产生的离心惯性力的矢量和为零，以及这些惯性力所构成的力矩矢量的和也为零。（7）实现动平衡时需在两个平衡基面增加或去除平衡质量，故动平衡又称为双面平衡。（8）动平衡的转子一定是静平衡的，反之则不然。（9）转的许用不平衡量有两种表示方法：许用质径积+许用偏心距。（1）机械运转的三阶段：启动阶段、稳定运转阶段、停车阶段。（2）建立机械系统等动力学模型的等效条件：瞬时动能等效、外力做功等效。（3）机器的速度波动分为：周期性速度波动和非周期性速度波动。（4）周期性速度波动的调节方法：安装飞轮。（5）非周期性速度波动的调节方法：安装调速器。（6）表征机械速度波动程度的参量是：速度不均匀系数δ。（8）飞轮调速利用了飞轮的储能原理。（9）飞轮宜优先安装在高速轴上。（10）机械在安装飞轮后的机械仍有速度波动，只是波动程度有所减小。（1）铰链四杆机构是平面四杆机构的基本型式。（2）铰链四杆机构的三种表现形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。（3）曲柄摇杆机构的功能：将曲柄的整周转动变换为摇杆的摆动或将摇杆的摆动变换为曲柄的回转。（4）曲柄滑动机构的功能：将回转运动变换为直线运动（或反之）。（5）铰链四杆机构存在曲柄的条件：最短杆与最长杆长度之和小于等于其它两杆长度之和；最短杆为连架杆或机架。（6）铰链四杆机构成为曲柄摇杆机构的条件：最短杆与最长杆长度之和小于等于其它两杆长度之和；最短杆为连架杆。(7）铰链四杆机构成为曲柄摇杆机构的条件：最短杆与最长杆长度之和小于等于其它两杆长度之和；最短杆为机架。（8）铰链四杆机构成为又摇杆机构的条件：不满足杆长条件；或者是满足杆
一．物质的组成、性质和分类： （一）掌握基本概念 1．分子 分子是能够独立存在并保持物质化学性质的一种微粒。 （1）分子同原子、离子一样是构成物质的基本微粒． （2）按组成分子的原子个数可分为： 单原子分子如：、、、… 双原子分子如：O2、H2、、… 多原子分子如：H2O、P4、C6H12O6… 2．原子 原子是化学变化中的最小微粒。确切地说，在化学反应中原子核不变，只有核外电子发生变化。 （1）原子是组成某些物质（如金刚石、晶体硅、二氧化硅等原子晶体）和分子的基本微粒。 （2）原子是由原子核（中子、质子）和核外电子构成的。 3．离子 离子是指带电荷的原子或原子团。 （1）离子可分为： 阳离子：、、、4+… 阴离子：–、O2–、–、42–… （2）存在离子的物质： ①离子化合物中：、2、24… ②电解质溶液中：盐酸、溶液… ③金属晶体中：钠、铁、钾、铜… 4．元素
元素是具有相同核电荷数（即质子数）的同—类原子的总称。 （1）元素与物质、分子、原子的区别与联系：物质是由元素组成的（宏观看）；物质是由分子、原子或离子构成的（微观看）。 （2）某些元素可以形成不同的单质（性质、结构不同）—同素异形体。 （3）各种元素在地壳中的质量分数各不相同，占前五位的依次是：O、、、、。 5．同位素 是指同一元素不同核素之间互称同位素，即具有相同质子数，不同中子数的同一类原子互称同位素。如H有三种同位素：11H、21H、31H（氕、氘、氚）。 6．核素 核素是具有特定质量数、原子序数和核能态，而且其寿命足以被观察的一类原子。 （1）同种元素、可以有若干种不同的核素—同位素。 （2）同一种元素的各种核素尽管中子数不同，但它们的质子数和电子数相同。核外电子排布相同，因而它们的化学性质几乎是相同的。 7．原子团 原子团是指多个原子结合成的集体，在许多反应中，原子团作为一个集体参加反应。原子团有几下几种类型：根（如42-、ˉ、3ˉ等）、官能团（有机物分子中能反映物质特殊性质的原子团，如—、—2、—等）、游离基（又称自由基、具有不成价电子的原子团，如甲基游离基·3）。 8．基 化合物中具有特殊性质的一部分原子或原子团，或化合物分子中去掉某些原子或原子团后剩下的原子团。 （1）有机物的官能团是决定物质主要性质的基，如醇的羟基（—）和羧酸的羧基（—）。 （2）甲烷（4）分子去掉一个氢原子后剩余部分（·3）含有未成对的价电子，称甲基或甲基游离基，也包括单原子的游离基（·）。