机械原理 (辅导班内部笔记)

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第一章平面机构的结构分析 1.1研究机构的目的 目的：1、探讨机构运动的可能性及具有确定运动的条件 2、对机构进行运动分析和动力分析 3、正确绘制机构运动简图 1.2运动副、运动链和机构 1、运动副:两构件直接接触形成的可动联接（参与接触而构成运动副的点、线、面称为运 动副元素） 低副：面接触的运动副（转动副、移动副），高副：点接触或线接触的运动副 注：低副具有两个约束，高副具有一个约束 2、自由度：构件具有的独立运动的数目（或确定构件位置的独立参变量的数目） 3、运动链：两个以上的构件以运动副联接而成的系统。其中闭链：每个构件至少包含两个 运动副元素，因而够成封闭系统；开链：有的构件只包含一个运动副元素。 4、机构：若运动链中出现机架的构件。机构包括原动件、从动件、机架。 1.3平面机构运动简图 1、机构运动简图：用简单的线条和规定的符号来代表构件和运动副并按一定的比例表示各运动副的相对位置。机构示意图：不按精确比例绘制。 2、绘图步骤：判断运动副类型，确定位置；合理选择视图，定比例讥绘图（机架、主动件、从动件） 1.4平面机构的自由度 1、机构的自由度：机构中各活动构件相对于机架的所能有的独立运动的数目。 F=3n - 2p L - p H （n指机构中活动构件的数目，p L指机构中低副的数目，p H指机构中高 副的数目） 自由度、原动件数目与机构运动特性的关系： 1）：F W 0时，机构蜕化成刚性桁架，构件间不可能产生相对运动 2）：F > 0时，原动件数等于F时，机构具有确定的运动；原动件数小于机构自由度时，机构运动不确定；原动件数大于机构自由度，机构遭到破坏。 2、计算自由度时注意的情况 1 ）复合铰链：m个构件汇成的复合铰链包含m-1个转动副（必须是转动副，不能多个构件汇交在一起就构成复合铰链，注意滑块和盘类构件齿轮容易漏掉，另外机架也是构件。 2）局部自由度：指某些构件（如滚子）所产生的不影响整个机构运动的局部运动的自由度。解决方法：将该构件焊成一体，再计算。 3）虚约束：指不起独立限制作用的约束。注：计算时应将虚约束去掉。 虚约束作用：虽不影响机构的运动，但可以增加构件的刚性。 注：平面机构的常见虚约束：（1）不同构件上两点间的距离保持恒定，若在两 点间加上一个构件和两个运动副；类似的，构件上某点的运动轨迹为一直线时，若 在该点铰接一个滑块并使其导路与该直线重合，将引进一个虚约束。（2）两构件构成 多个移动副且其导路相互平行，这时只有一个移动副起约束作用，其余移动副都是虚 约束。（3）两构件构成多个移动副且其轴线相互重合，这时只有一个转动副起约束作 用。（4）完全对称的构件注：如果加工误差太大就会使虚约束变为实际约束。 1.5平面机构的组成原理和结构分析 1、高副低代：在平面机构中用低副（转动副或移动副）代替高副的方法。 条件要求：代替前后机构的自由度、瞬时速度、瞬时加速度必须相同

机械原理-课后全部习题解答

《机械原理》 习 题 解 答 机械工程学院

目录 第1章绪论 (1) 第2章平面机构的结构分析 (3) 第3章平面连杆机构 (8) 第4章凸轮机构及其设计 (15) 第5章齿轮机构 (19) 第6章轮系及其设计 (26) 第8章机械运动力学方程 (32) 第9章平面机构的平衡 (39)

第一章绪论 一、补充题 1、复习思考题 1)、机器应具有什么特征？机器通常由哪三部分组成？各部分的功能是什么？ 2）、机器与机构有什么异同点？ 3）、什么叫构件？什么叫零件？什么叫通用零件和专用零件？试各举二个实例。 4）、设计机器时应满足哪些基本要求？试选取一台机器，分析设计时应满足的基本要求。 2、填空题 1)、机器或机构，都是由组合而成的。 2）、机器或机构的之间，具有确定的相对运动。 3）、机器可以用来人的劳动，完成有用的。 4）、组成机构、并且相互间能作的物体，叫做构件。 5）、从运动的角度看，机构的主要功用在于运动或运动的形式。 6）、构件是机器的单元。零件是机器的单元。 7）、机器的工作部分须完成机器的动作，且处于整个传动的。 8）、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的。 9）、构件之间具有的相对运动，并能完成的机械功或实现能量转换的的组合，叫机器。 3、判断题 1)、构件都是可动的。（） 2）、机器的传动部分都是机构。（） 3）、互相之间能作相对运动的物件是构件。（） 4）、只从运动方面讲，机构是具有确定相对运动构件的组合。（）

5）、机构的作用，只是传递或转换运动的形式。（） 6）、机器是构件之间具有确定的相对运动，并能完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。（） 7）、机构中的主动件和被动件，都是构件。（） 2 填空题答案 1）、构件 2）、构件 3）、代替机械功 4）、相对运动 5）、传递转换 6）、运动制造 7）、预定终端 8）、中间环节9）、确定有用构件 3判断题答案 1）、√ 2）、√ 3）、√ 4）、√ 5）、× 6）、√ 7）、√

《机械原理》笔记

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& 《机械原理》*号内容 第一章概论 第一节本课程的研究内容 什么是机器、机构 机器的三特征：1）由一系列的运动单元体所组成。 2）各运动单元体之间都具有确定的相对运动。 " 3）能转换机械能或完成有用的机械功以代替或减轻人们的劳动。 具有以上1、2两个特征的实体称为机构。 构件——由一个或多个零件连接而成的运动单元体。 零件——机器中的制造单元体。 第二节机构的分析与综合及其方法 机构分析：对已知机构的结构和各种特性进行分析。 机构综合：根据工艺要求来确定机构的结构形式、尺寸参数及某些动力学参数。机构综合的内容: 1.机构的结构综合2.机构的尺度综合3.机构的动力学综合。 机构的结构综合：主要研究机构的组成规律。 机构的尺度综合（或运动学综合）：研究已知机构如何按给定的运动要求确定其尺寸参数.概括为四类： ？

(1)刚体导引：当机构的原动件做简单运动时，要求刚体连续地变换其位置。（2）函数变换：使机构某从动件的运动参数为原动件运动参数的给定函数。（3）轨迹复演：使连杆上某点的轨迹能近似地与给定曲线复合。 （4）瞬时运动量约束：按构件在某些特定位置时的运动量来设计机构的结构参数。准点——符合预定条件的几个位置。 只要求几个位置处符合给定条件的机构综合方法称为准点法。 减小结构误差的途径是：合理确定准点的分布。可按契比谢夫零值公式配置准点。 第三节学习本课的方法1．注意基本理论与基本方法之间的联系2. 用 工程观点学习理论与基本方法| 3．注意加强感性认识和实践性环节 第二章机构的结构分析 第一节概述 构成机构的基本要素——构件运动副运动链 运动副：两构件间直接接触且能产生某些相对运动的联接称为运动副。约束--- 对构件间运动的限制。 运动副元素—运动副参加接触的部分。空间运动副和约束的关系。 平面机构中只有Ⅳ级副和Ⅴ级副。（为什么）低副---副元素为面接触（如移动副、转动副）； 高副----副元素为点（线）接触。 ） 运动链---构件由运动副连接而成的系统。 机构—选定机架，给相应的原动件，其余构件作确定运动的运动链。 第二节平面机构自由度 机构自由度——机构具有确定运动所必须的独立运动参数的数目。高副提供一个约束，低副提供两个约束。机构的自由度为：F=3n-（2p l+p h）。（各符号的意义） 机构具有确定运动的条件1, F＞0；2, F=原动件数。 （F原动件数、F原动件数时会出现什么情况） 主动件—机构中传入驱动力（矩）的构件。 原动件——运动规律已知的构件。其余的活动构件统称从动件。 》 输出构件——输出运动或动力的从动件 复合铰链——两个以上的构件构成的同轴线的转动副，其转动副个数等于构件数减1。 局部自由度——与机构整体运动无关的自由度。 虚约束——对运动不起实际限制作用的约束。 第三节机构的组成 F=0的不可再拆分的最简单的运动链——基本杆组。 机构的组成原理——由若干基本杆组依次连接到原动件和机架上构成机构。

机械原理课后答案第章

第8章作业 8-l 铰链四杆机构中，转动副成为周转副的条件是什么?在下图所示四杆机构ABCD 中哪些运动副为周转副?当其杆AB 与AD 重合时，该机构在运动上有何特点?并用作图法求出杆3上E 点的连杆曲线。 答：转动副成为周转副的条件是： （1）最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和； （2）机构中最短杆上的两个转动副均为周转副。图示ABCD 四杆机构中C 、D 为周转副。 当其杆AB 与AD 重合时，杆BE 与CD 也重合因此机构处于死点位置。 8-2曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，机构是否一定存在急回运动，且一定无死点?为什么? 答：机构不一定存在急回运动，但一定无死点，因为： （1）当极位夹角等于零时，就不存在急回运动如图所示， （2）原动件能做连续回转运动，所以一定无死点。 8-3 四杆机构中的极位和死点有何异同? 8-4图a 为偏心轮式容积泵；图b 为由四个四杆机构组成的转动翼板式容积泵。试绘出两种泵的机构运动简图，并说明它们为何种四杆机构，为什么? 解 机构运动简图如右图所示，ABCD 是双曲柄机构。 因为主动圆盘AB 绕固定轴A 作整周转动，而各翼板CD 绕固定轴D 转动，所以A 、D 为周转副，杆AB 、CD 都是曲柄。 8-5试画出图示两种机构的机构运动简图，并说明它们各为何种机构。 图a 曲柄摇杆机构 图b 为导杆机构。 8-6如图所示，设己知四杆机构各构件的长度为240a mm =，600b =mm ,400,500c mm d mm ==。试问: 1)当取杆4为机架时，是否有曲柄存在? 2)若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构?如何获得? 3)若a 、b ﹑c 三杆的长度不变，取杆4为机架，要获得曲柄摇杆机构,d 的取值范围为何 值? : 解 (1)因a+b=240+600=840≤900=400+500=c+d 且最短杆 1为连架轩．故当取杆4为机架时，有曲柄存在。 (2)、能。要使此此机构成为双曲柄机构，则应取1杆为机架；两使此机构成为双摇杆机构，则应取杆3为机架。 (3)要获得曲柄摇杆机构, d 的取值范围应为440~760mm 。 8-7图示为一偏置曲柄滑块机构，试求杆AB 为曲柄的条件。若偏距e=0，则杆AB 为曲柄的条件是什么? 解 (1)如果杆AB 能通过其垂直于滑块导路的两位置时，则转动副A 为周转副，故杆AB 为曲柄的条件 是AB+e ≤BC 。 (2)若偏距e=0, 则杆AB 为曲柄的条件是AB≤BC 8-8 在图所示的铰链四杆机构中，各杆的长度为1l 28mm =，2l 52mm =， 3l 50mm =，4l 72mm =，试求: 1)当取杆4为机架时，该机构的极位夹角θ、杆3的最大摆角?、最小传动角min γ和行程速比系数K; 2)当取杆1为机架时，将演化成何种类型的机构?为什么?并说明这时C 、D 两个转动副是周转副还是摆转副; 3)当取杆3为机架时，又将演化成何种机构?这时A 、B 两个转动副是否仍为周转副? 解 (1)怍出机构的两个极位，如图, 并由图中量得： θ=,φ=, γmin= o (2)①由l1+l4 ≤l2+l3可知图示铰链四杆机构各杆长度符合杆长条件；小②最短杆l 为机架时，该机构将演化成双曲柄机构；③最短杆1参与构成的转动副A 、B 都是周转副而C 、D 为摆转副； （3）当取杆3为机架时，最短杆变为连杆，又将演化成双摇杆机构，此时A 、B 仍为周转副。

机械原理第八版答案与解析

机械原理 第八版 西北工业大学 平面机构的结构分析 1、如图a 所示为一简易冲床的初拟设计方案，设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转；而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。 解 1）取比例尺l μ绘制其机构运动简图（图b ）。 2）分析其是否能实现设计意图。 图 a ） 由图b 可知，3=n ，4=l p ，1=h p ，0='p ，0='F 故：00)0142(33)2(3=--+?-?='-'-+-=F p p p n F h l 因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架），故需要增加机构的自由度。

图 b ） 3）提出修改方案（图c ）。 为了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或者用一个高副去代替一个低副，其修改方案很多，图c 给出了其中两种方案）。 图 c1） 图 c2） 2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。 图a ） 解：3=n ，4=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F

图 b ） 解：4=n ，5=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F 3、计算图示平面机构的自由度。将其中的高副化为低副。机构中的原动件用圆弧箭头表示。 3－1 解3－1：7=n ，10=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F ，C 、E 复合铰链。 3－2 解3－2：8=n ，11=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F ，局部自由度

机械原理笔记 (2)

第一章平面机构的结构分析研究机构的目的 目的：1、探讨机构运动的可能性及具有确定运动的条件 2、对机构进行运动分析和动力分析 3、正确绘制机构运动简图 运动副、运动链和机构 1、运动副：两构件直接接触形成的可动联接（参与接触而构成运动副的点、线、面称为运动副元素） 低副：面接触的运动副（转动副、移动副），高副：点接触或线接触的运动副 注：低副具有两个约束，高副具有一个约束 2、自由度：构件具有的独立运动的数目（或确定构件位置的独立参变量的数目） 3、运动链：两个以上的构件以运动副联接而成的系统。其中闭链：每个构件至少包含两个运动副元素，因而够成封闭系统；开链：有的构件只包含一个运动副元素。 4、机构：若运动链中出现机架的构件。机构包括原动件、从动件、机架。 平面机构运动简图 1、机构运动简图：用简单的线条和规定的符号来代表构件和运动副并按一定的比例表示各

运动副的相对位置。机构示意图：不按精确比例绘制。 2、绘图步骤：判断运动副类型，确定位置；合理选择视图，定比例μｌ；绘图（机架、主动件、从动件） 平面机构的自由度 1、机构的自由度：机构中各活动构件相对于机架的所能有的独立运动的数目。 F=3n - 2p L - p H （n指机构中活动构件的数目，p L指机构中低副的数目，p H指机构中高副的数目) 自由度、原动件数目与机构运动特性的关系： 1）：F≤0时，机构蜕化成刚性桁架，构件间不可能产生相对运动 2）：F > 0时，原动件数等于F时，机构具有确定的运动; 原动件数小于机构自由度时，机构运动不确定; 原动件数大于机构自由度，机构遭到破坏。 2、计算自由度时注意的情况 1）复合铰链：m个构件汇成的复合铰链包含m-1个转动副（必须是转动副，不能多个构件汇交在一起就构成复合铰链，注意滑块和盘类构件齿轮容易漏掉，另外机架也是构件。 2) 局部自由度：指某些构件（如滚子）所产生的不影响整个机构运动的局部运动的 自由度。解决方法：将该构件焊成一体，再计算。 3）虚约束：指不起独立限制作用的约束。注：计算时应将虚约束去掉。

机械原理笔记

机械原理自我总结及之前笔记遗漏的知识点 第一章绪论 学什么：研究对象是机械（机器和机构的总称），重点研究对象是机构。 为何学：学习设计机构，巧妙地应用机构。现代机械与机械原理内容密不可分。 如何学：具有理论系统性，注重理论联系实际，逐步建立工程观念。具有全面考虑问题的习惯。 第二章机构的结构分析 机器运动的观点：任何机器都是由若干个构件组合而成的。 机架也是一个构件。 运动副中的自由度f和约束度s的关系：f=6-s 点接触或线接触为高副，面接触为低 副。 类似于螺旋副的运动副，转动和移动运动不是相互独立的，而是通过螺旋引入约束，所以不是Ⅳ级副，而是Ⅴ级副。 具有固定构件的运动链就变成了机构。同一运动链当取不同构件为机架的时候可以获得不同的机构的类型。 机械原理课程体系就是从工作原理入手，然后研究性能和设计问题。 运动简图绘制时，有些齿轮和曲轴是同一构件，需要用焊接号把它们连接起来，这样才能表达成同一构件。 阻力最小定律：机构优先沿阻力最小的方向运动。转动副的摩擦一般小于移动副的摩擦。此定律可以增加机构的灵巧性和运动的自适应性。 计算运动副数目的时候，要特别注意是否是复合铰链，注意是否是同一运动副（转动副轴线重合，移动副移动方向平行，平面高副接触点公法线重合），注意是否是复合高副。 计算自由度时，要除去局部自由度、虚约束。常发生虚约束的情况：轨迹重合、距离恒定不变、结构重复。 平面机构组成时，不能将同一杆组的各个外接运动副接于同一构件上，否则起不到增加杆组的作用。 第三章平面机构的运动分析 较常用图解分析，要求方法方便、快捷、直观。对于简单的机构，用速度瞬心法作其速度图解分析十分方便快捷。 结构复杂的机构的话，就采用综合法。 采用速度瞬心法时，待求的瞬心位置在两条下脚标中去掉公共号剩下的两个数字组合恰好和速度瞬心相同的延长线上的交点。就比如说，速度瞬心P13在线段P12P23的延长线与线段P14P34的延长线的交点处。 利用瞬心法求解时，相对瞬心P24在两绝对瞬心P12、P14的延长线上时，与同向相对瞬心P24在两绝对瞬心P12、P14之间时，与向。 利用好速度瞬心对求解关于速度问题十分关键。 解析法关键是建立封闭矢量位置方程，然后对x轴、y轴分别投影，再然后求导得到速度及加速度，进而完成机构 的分析。平面机构的力分析 第四章 对于高速及重型机械，因其惯性力很大，所以不可忽略惯性力。这时采用动态静力分析。设计新的机械时，先分 析，后设计，再改正，重复以上过程，直至满足设计为止。 在机构考虑惯性力作动态静力分析的时候，对构件来说，要用总惯性力来描述。 动代换中代换点K点位置不能任意选择，对工程上计算带来不便，在允许的误差范围内，可以采用静代换。我们在 学习时是采用理论方法解决问题，而实际工程上允许存在误差，此误差能为一般工程所接受，故理论学习时无需过 度追求精确。 计算转动副摩擦力时，总力的方向是：总力对轴心之矩的方向与相对角速度的方向相。 轴端常做成空心的，是因为由压强规律得知，轴端中心部分的压强非常大，极易压溃。 一般来说，滚动摩擦远小于滑动摩擦，所以在工程上机构力分析通常只考虑滑动摩擦力。 基本杆组都满足静定条件，也就是可解。 对机构进行动态静力分析就是把惯性力视为一般外力加于相应的构件上，再按静力分析的方法进行分析。 第五章机械的效率和自锁 串联机组功率传递的特点：前一机器的输出功率即后一台机器的输入功率。只要串联机组任一机器的效率很低，就 会使整个机组的效率极低。

自动控制原理考试复习笔记本科生总结

自动控制原理复习总结笔记 一、自动控制理论的分析方法： （1）时域分析法； （2）频率法； （3）根轨迹法； （4）状态空间方法； （5）离散系统分析方法； （6）非线性分析方法 二、系统的数学模型 (1)解析表达：微分方程；差分方程；传递函数；脉冲传递函数；频率特性；脉冲响应函数；阶跃响应函数 (2)图形表达：动态方框图（结构图）；信号流图；零极点分布；频率响应曲线；单位阶跃响应曲线 时域响应分析 一、对系统的三点要求： K (1)必须稳定，且有相位裕量γ和增益裕量 g

(2)动态品质指标好。p t 、s t 、r t 、σ% (3)稳态误差小，精度高 二、结构图简化——梅逊公式 例1、 解：方法一：利用结构图分析： ()()()()[]()()[]()s X s Y s R s Y s X s R s E 11--=+-= 方法二：利用梅逊公式 ? ? = ∑=n k K K P s G 1 )( 其中特征式 (11) ,,1 ,1 +- + -=?∑∑∑===Q f e d f e d M k j k j N i i L L L L L L 式中： ∑i L 为所有单独回路增益之和 ∑j i L L 为所有两个互不接触的单独回路增益乘积之和 ∑f e d L L L 为所有三个互不接触的单独回路增益乘积之和 其中，k P 为第K 条前向通路之总增益； k ? 为从Δ中剔除与第K 条前向通路有接触的项； n 为从输入节点到输出节点的前向通路数目 对应此例，则有：

通路：211G G P ?= ，11=? 特征式：312131211)(1G G G G G G G G ++=---=? 则： 3 121111)() (G G G G P s R s Y ++?= 例2：[2002年备考题] 解：方法一：结构图化简 继续化简：

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第一章 第二章 第九章平面机构的结构分析1.1 研究机构的目的 目的：1、探讨机构运动的可能性及具有确定运动的条件 2、对机构进行运动分析和动力分析 3、正确绘制机构运动简图 1.2 运动副、运动链和机构 1、运动副：两构件直接接触形成的可动联接（参与接触而构成运动副的点、线、面称为运动副元素） 低副：面接触的运动副（转动副、移动副），高副：点接触或线接触的运动副 注：低副具有两个约束，高副具有一个约束 2、自由度：构件具有的独立运动的数目（或确定构件位置的独立参变量的数目） 3、运动链：两个以上的构件以运动副联接而成的系统。其中闭链：每个构件至少包含两个运动副元素，因而够成封闭系统；开链：有的构件只包含一个运动副元素。 4、机构：若运动链中出现机架的构件。机构包括原动件、从动件、机架。 1.3 平面机构运动简图 1、机构运动简图：用简单的线条和规定的符号来代表构件和运动副并按一定的比例表示各运动副的相对位置。机构示意图：不按精确比例绘制。 2、绘图步骤：判断运动副类型，确定位置；合理选择视图，定比例μｌ；绘图（机架、主动件、从动件） 1.4 平面机构的自由度 1、机构的自由度：机构中各活动构件相对于机架的所能有的独立运动的数目。 F=3n - 2p L - p H（n指机构中活动构件的数目，p L指机构中低副的数目，p H指机构中高副的数目) 自由度、原动件数目与机构运动特性的关系： 1）：F≤0时，机构蜕化成刚性桁架，构件间不可能产生相对运动 2）：F > 0时，原动件数等于F时，机构具有确定的运动; 原动件数小于机构自由度时，机构运动不确定; 原动件数大于机构自由度，机构遭到破坏。 2、计算自由度时注意的情况 1）复合铰链：m个构件汇成的复合铰链包含m-1个转动副（必须是转动副，不能多个构件汇交在一起就构成复合铰链，注意滑块和盘类构件齿轮容易漏掉，另外机架也是构件。 2) 局部自由度：指某些构件（如滚子）所产生的不影响整个机构运动的局部运动的自 由度。解决方法：将该构件焊成一体，再计算。 3）虚约束：指不起独立限制作用的约束。注：计算时应将虚约束去掉。 虚约束作用：虽不影响机构的运动，但可以增加构件的刚性。 注：平面机构的常见虚约束：（1）不同构件上两点间的距离保持恒定，若在两 点间加上一个构件和两个运动副;类似的，构件上某点的运动轨迹为一直线时，若 在该点铰接一个滑块并使其导路与该直线重合，将引进一个虚约束。（2）两构件构成多个移动副且其导路相互平行，这时只有一个移动副起约束作用，其余移动副都是虚约束。（3)两构件构成多个移动副且其轴线相互重合，这时只有一个转动副起约束作用。（4)完全对称的构件注：如果加工误差太大就会使虚约束变为实际约束。 1.5 平面机构的组成原理和结构分析 1、高副低代：在平面机构中用低副（转动副或移动副）代替高副的方法。 条件要求：代替前后机构的自由度、瞬时速度、瞬时加速度必须相同

胡寿松《自动控制原理》(第7版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(第1~2章)【圣才出品】

第1章自动控制的一般概念 1.1复习笔记 本章内容主要是经典控制理论中一些基本的概念，一般不会单独考查。 一、自动控制的基本原理与方式 1．反馈控制方式 反馈控制方式的主要特点是： （1）闭环负反馈控制，即按偏差进行调节； （2）抗干扰性好，控制精度高； （3）系统参数应适当选择，否则可能不能正常工作。 2．开环控制方式 开环控制方式可以分为按给定量控制和按扰动控制两种方式，其特点是：（1）无法通过偏差对输出进行调节； （2）抗干扰能力差，适用于精度要求不高或扰动较小的情况。 3．复合控制方式 复合控制即开环控制和闭环控制相结合。 二、自动控制系统的分类

根据系统性能可将自动控制系统按线性与非线性、连续和离散、定常和时变三个维度进行分类，本书主要介绍了线性连续控制系统、线性定常离散控制系统和非线性控制系统的性能分析。 三、对自动控制系统的基本要求 1．基本要求的提法 稳定性、快速性和准确性。 2．典型外作用 （1）阶跃函数 阶跃函数的数学表达式为： 0,0(),0 t f t R t

f t A tω? =- ()sin() 式中，A为正弦函数的振幅；ω＝2πf为正弦函数的角频率；φ为初始相角。 1.2课后习题详解 1-1图1-2-1是液位自动控制系统原理示意图。在任意情况下，希望液面高度c维持不变，试说明系统工作原理并画出系统方块图。 图1-2-1液位自动控制系统原理图 解：当Q1≠Q2时，液面高度的变化。例如，c增加时，浮子升高，使电位器电刷下移，产生控制电压，驱动电动机通过减速器减小阀门开度，使进入水箱的流量减少。反之，当c 减小时，则系统会自动增大阀门开度，加大流入水量，使液位升到给定高度c。方块图如图1-2-2所示。

西工大第八版机械原理第八版课后练习答案

<机械原理>第八版西工大版 第2章 2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的? 答：参考教材5~7页。 2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征? 答：机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况，可进行运动分析，而且也可用来进行动力分析。 2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况? 答：参考教材12~13页。 2-4 何谓最小阻力定律?试举出在机械工程中应用最小阻力定律的1、2个实例。 2-5 在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项? 答：参考教材15~17页。 2-6 在图2-20所示的机构中，在铰链C、B、D处，被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的，那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么? 答：不能，因为在铰链C、B、D中任何一处，被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用，所以只能算一处。 2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别? 答：参考教材18~19页。 2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代"?“高副低代”应满足的条件是什么? 答：参考教材20~21页。 2-9 任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装置(或其他装置)，试画出其机构运动简图，并计算其自由度。1)折叠桌或折叠椅；2)酒瓶软木塞开盖器；3)衣柜上的弹簧合页；4)可调臂台灯机构；5)剥线钳；6)磁带式录放音机功能键操纵机构；7)洗衣机定时器机构；8)轿车挡风玻璃雨刷机构；9)公共汽车自动开闭门机构；10)挖掘机机械臂机构；…。 2-10 请说出你自己身上腿部的髋关节、膝关节和踝关节分别可视为何种运动副?试画出仿腿部机构的机构运动简图，并计算其自由度。 2-11图示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮j输入，使轴A连续回转；而固装在轴^上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动，以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取)，分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。 1)取比例尺绘制机构运动简图 2)分析是否能实现设计意图 解：

笔记-机械原理总复习

机械原理总复习 绪论 1、机构的组成要素：（构件和运动副） 1）构件和零件的区别：_____________________________________________ 2）运动副的概念及分类 运动副：两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的联接。 a)两个构件、b) 直接接触、c) 有相对运动 运动副元素分：高副和低副 3）运动链和机构的区别 运动链：两个以上的构件通过运动副的联接而构成的系统。 机构：具有确定运动的运动链称为机构。 2、1）机械系统的组成： 2）机电一体化系统的组成（5个要素）： 3）机构与机器的区别： 第一章平面机构具有确定运动的条件：F > 0, 原动件数目等于自由度数目1、机构自由度的计算：F=3n-2*Pl-Ph 注意：①先判别机构有无1）复合铰链；2）局部自由度；3）虚约束； ②判别有无高副； ③计算自由度，一般F=1或2，并比较输入构件个数，看是否有无确定运动。 2 1）运动简图的绘制： ①仔细研究。多少构件？运动副的种类和数目？②选择绘图面。必要时，需加局部视图；③先画机架上的所有固定运动副；④从原动件开始，按照运动传递路线，逐个绘制构件。⑤构件用数字标注，运动副用英文大写字母标注；⑥计算并校核机构的自由度；⑦测量所有运动学尺寸；⑧选择合适的比例尺, 绘制机构运动简图 2）复合铰链的定义：两个以上的构件在同一处以转动副相联。 3）局部自由度：构件局部运动所产生的自由度。 注：出现在加装滚子的场合，计算时应去掉。滚子的作用：滑动摩擦变为滚动摩擦。 4）虚约束的概念及作用以及应用场合（举例）： 虚约束：对机构的运动实际不起作用的约束。计算自由度时应去掉虚约束。 虚约束的引入，一般是为了改善机构受力，增大传递功率或者其它特殊需求；

5.自动控制原理考试复习笔记--本科生总结

自动控制原理复习总结笔记 一、 自动控制理论的分析方法： （1）时域分析法； （2）频率法； （3）根轨迹法； （4）状态空间方法； （5）离散系统分析方法； （6）非线性分析方法 二、系统的数学模型 (1)解析表达：微分方程；差分方程；传递函数；脉冲传递函数；频率特性；脉冲响应函数；阶跃响应函数 (2)图形表达：动态方框图（结构图）；信号流图；零极点分布；频率响应曲线；单位阶跃响应曲线 时域响应分析 一、对系统的三点要求： (1)必须稳定，且有相位裕量γ和增益裕量g K (2)动态品质指标好。p t 、s t 、r t 、σ% (3)稳态误差小，精度高 二、结构图简化——梅逊公式 例1、 解：方法一：利用结构图分析： ()()()()[]()()[]()s X s Y s R s Y s X s R s E 11--=+-=

方法二：利用梅逊公式 ? ? = ∑=n k K K P s G 1 )( 其中特征式 (11) ,,1 ,1 +- + -=?∑∑∑===Q f e d f e d M k j k j N i i L L L L L L 式中： ∑i L 为所有单独回路增益之和 ∑j i L L 为所有两个互不接触的单独回路增益乘积之和 ∑f e d L L L 为所有三个互不接触的单独回路增益乘积之和 其中，k P 为第K 条前向通路之总增益； k ? 为从Δ中剔除与第K 条前向通路有接触的项； n 为从输入节点到输出节点的前向通路数目 对应此例，则有： 通路：211G G P ?= ，11=? 特征式：312131211)(1G G G G G G G G ++=---=? 则： 3 121111)() (G G G G P s R s Y ++?= 例2：[2002年备考题]

机械原理笔记 新

机械原理考试笔记大全 第一章平面机构的结构分析 1.1 研究机构的目的 目的：1、探讨机构运动的可能性及具有确定运动的条件 2、对机构进行运动分析和动力分析 3、正确绘制机构运动简图 1.2 运动副、运动链和机构 1、运动副：两构件直接接触形成的可动联接（参与接触而构成运动副的点、线、面称为运动副元素） 低副：面接触的运动副（转动副、移动副），高副：点接触或线接触的运动副 注：低副具有两个约束，高副具有一个约束 2、自由度：构件具有的独立运动的数目（或确定构件位置的独立参变量的数目） 3、运动链：两个以上的构件以运动副联接而成的系统。其中闭链：每个构件至少包含两个运动副元素，因而够成封闭系统；开链：有的构件只包含一个运动副元素。 4、机构：若运动链中出现机架的构件。机构包括原动件、从动件、机架。 1.3 平面机构运动简图 1、机构运动简图：用简单的线条和规定的符号来代表构件和运动副并按一定的比例表示各运动副的相对位置。机构示意图：不按精确比例绘制。 2、绘图步骤：判断运动副类型，确定位置；合理选择视图，定比例μｌ；绘图（机架、主动件、从动件） 1.4 平面机构的自由度 1、机构的自由度：机构中各活动构件相对于机架的所能有的独立运动的数目。 F=3n - 2p L - p H （n指机构中活动构件的数目，p L指机构中低副的数目，p H指机构中高副的数目) 自由度、原动件数目与机构运动特性的关系： 1）：F≤0时，机构蜕化成刚性桁架，构件间不可能产生相对运动 2）：F > 0时，原动件数等于F时，机构具有确定的运动; 原动件数小于机构自由度时，机构运动不确定; 原动件数大于机构自由度，机构遭到破坏。 2、计算自由度时注意的情况 1）复合铰链：m个构件汇成的复合铰链包含m-1个转动副（必须是转动副，不能多个构件汇交在一起就构成复合铰链，注意滑块和盘类构件齿轮容易漏掉，另外机架也是构件。 2) 局部自由度：指某些构件（如滚子）所产生的不影响整个机构运动的局部运动的自 由度。解决方法：将该构件焊成一体，再计算。 3）虚约束：指不起独立限制作用的约束。注：计算时应将虚约束去掉。 虚约束作用：虽不影响机构的运动，但可以增加构件的刚性。 注：平面机构的常见虚约束：（1）不同构件上两点间的距离保持恒定，若在两 点间加上一个构件和两个运动副;类似的，构件上某点的运动轨迹为一直线时，若 在该点铰接一个滑块并使其导路与该直线重合，将引进一个虚约束。（2）两构件构成多个移动副且其导路相互平行，这时只有一个移动副起约束作用，其余移动副都是虚约束。（3)两构件构成多个移动副且其轴线相互重合，这时只有一个转动副起约束作用。（4)完全对称的构件注：如果加工误差太大就会使虚约束变为实际约束。

机械原理第八版课后练习答案

<机械原理>第八版西工大教研室编 第2章 2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的? 答：参考教材5~7页。 2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征? 答：机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况，可进行运动分析，而且也可用来进行动力分析。 2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况? 答：参考教材12~13页。 2-4 何谓最小阻力定律?试举出在机械工程中应用最小阻力定律的1、2个实例。 2-5 在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项? 答：参考教材15~17页。 2-6 在图2-20所示的机构中，在铰链C、B、D处，被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的，那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么? 答：不能，因为在铰链C、B、D中任何一处，被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用，所以只能算一处。 2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别? 答：参考教材18~19页。 2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代"?“高副低代”应满足的条件是什么? 答：参考教材20~21页。 2-9 任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装置(或其他装置)，试画出其机构运动简图，并计算其自由度。1)折叠桌或折叠椅； 2)酒瓶软木塞开盖器；3)衣柜上 2-11图示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮j输入，使轴A连续回转；而固装在轴^上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动，以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取)，分析是否能实现设计意图，并提出修改方

《自动化概论》习题讲解

《自动化概论》习题讲解 自动控制原理是指在没有人直接参与的情况下，利用控制装置或控制器，使机器，设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。 课题组1 向新同学介绍： 1-1自动化、自动控制及控制论三者的区别和联系，并具体说明自动化专业是一个口径宽、适应面广的专业。 1-2科学家和工程师有哪些本质区别，科学家/工程师各应该具备什么样的基本素质，并简述你在大学期间准备如何提高自己的个人素质的体会。 1-3自动化的概念，自动化的研究内容以及自动化与新技术革命的关系。 课题组2 科普文章： 2-1 我国自动化的发展。简述控制和自动化的发展，我国古代发明的重要自动装置，介绍指南车用途和原理、候风地动仪原理、宋代水运仪象台观察天文现象的原理等。 2-2 计算机与自动控制。列举5种你认为对人类生产和生活最有影响的自动化技术或系统，以此说明计算机技术和自动控制或自动化技术的密切关系。2-3 社会经济系统工程。介绍社会经济系统工程的主要研究内容，讨论系统工程和自动化的关系。 课题组3 讨论发言稿： 3-1 发言题目：经典控制理论与现代控制理论分析、设计方法 向同学们介绍经典控制理论时期分析和设计自动控制系统的主要方法，现代控制理论分析和设计自动控制系统的主要方法。 3-2 发言题目：综合自动化 向同学们介绍综合自动化，电子计算机在自动化技术中所起的作用，计算机控制的特点。 课题组4 你到一个高职学校去求职，就以下内容准备试讲稿： 4-1 试比较自适应控制和自校正控制的异同，智能控制与普通控制的主要区别。4-2 自动控制系统有哪几个基本环节（元件），何谓自动控制系统的“负反馈”。 介绍恒值自动调节系统、程序自动控制系统、随动系统的功能和特点。

机械原理第八版答案与解析

机械原理第八版答案与解 析 Prepared on 22 November 2020

机械 原理 第八版 西北工业大学 平面机构的结构分析 1、如图a 所示为一简易冲床的初拟设计方案，设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转；而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析其是否能实现设计意图并提出修改方案。 解 1）取比例尺l μ绘制其机构运动简图（图b ）。 2）分析其是否能实现设计意图。 图 a ） 由图b 可知，3=n ，4=l p ，1=h p ，0='p ，0='F 故：00)0142(33)2(3=--+?-?='-'-+-=F p p p n F h l 因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架），故需要增加机构的自由度。 图 b ） 3）提出修改方案（图c ）。 为了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或者用一个高副去代替一个低副，其修改方案很多，图c 给出了其中两种方案）。 图 c1） 图 c2） 2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。

图a ） 解：3=n ，4=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F 图 b ） 解：4=n ，5=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F 3、计算图示平面机构的自由度。将其中的高副化为低副。机构中的原动件用圆弧箭头表示。 3－1 解3－1：7=n ，10=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F ，C 、E 复合铰链。 3－2 解3－2：8=n ，11=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F ，局部自由度 3－3 解3－3：9=n ，12=l p ，2=h p ，123=--=h l p p n F 4、试计算图示精压机的自由度 解：10=n ，15=l p ，0=h p 解：11=n ，17=l p ，0=h p （其中E 、D 及H 均为复合铰链） （其中C 、F 、K 均为复合铰链） 5、图示为一内燃机的机构简图，试计算其自由度，并分析组成此机构的基本杆组。又如在该机构中改选EG 为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否与前者有所不同。 解1）计算此机构的自由度

自动控制原理

1.控制器的三种基本职能——测量、比较和执行； 参与控制的信号来自三条通道——给定值、干扰和被控量 系统对性能的三个要求——稳定性、快速性、准确性 2.拉式变换F(s)=对f(t)*e(-st次方），从0到无穷积分 常见拉式变换表可以见P21，需要背下前7种 拉式变换的基本法则： 1）线性法则 2）微分法则（通常在f(0)=0的条件下） 3）积分法则（通常在f(0)=0的条件下） 3）终止定理：f(t)在t趋近于无穷时的值与F(s)在s趋近于0时的值一样（方便求系统的稳态） 4）位移定理：L[f(t-t0)]=e(-t0*s次方)*F(s)； L[e(at次方)f(t)]=F(s-a) 3.拉式反变换一般采用分解法，和变换的过程正好相反。 拉式变换其实是一种解微分方程的手段，其顺序是：1.对微分方程进行拉式变换；2.求出所求值的拉式函数；3.对其进行拉式反变换，最终得到我们想要的解。主要是利用分解法，而那些法则则是我们方便分解的手段！ 4.传递函数与输入形式无关，只适用于线性定常系统； 分母阶数大于分子阶数，系统阶数由分母阶数所决定 只反映输入输出之间的联系，不反映系统内部结构 同一系统不同观测点的传递函数具有相同的分母 传递函数的拉式反变换是脉冲响应 5.方框图的等效变换，串联、并联（相加）、比较点前后移动、引出点前后移动这些都要熟悉。变换的时候依照比较点向左，引出点向右，由内及外的原则进行变换。 梅森公式：闭环传递函数=每条前向通道（无迂回）经过的函数*余项式/主特征式（1-一个回路+两个不接触回路-三个不接触回路…………）反馈极性体现在反馈的正负上，所以要加上符号。 来自印象笔记

机械原理西工大版(第八版)课后习题答案

机械原理西工大版（第八版）课后习题答案 第2章 2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的? 答：参考教材5~7页。 2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征? 答：机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况，可进行运动分析，且也可用来进行动力分析。 2-3 机构具有确定运动条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况? 答：参考教材12~13页。 2-4 何谓最小阻力定律?试举出在机械工程中应用最小阻力定律的1、2个实例。 2-5 在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项? 答：参考教材15~17页。 2-6 在图2-20所示的机构中，在铰链C、B、D处，被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的，那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么? 答：不能，因为在铰链C、B、D中任何一处，被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用，所以只能算一处。 2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别? 答：参考教材18~19页。 2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代"?“高副低代”应满足的条件是什么? 答：参考教材20~21页。 2-9 任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装置(或其他装置)，试画出其机构运动简图，并计算其自由度。1)折叠桌或折叠椅；2)酒瓶软木塞开盖器；3)衣柜上 2-11图示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮j输入，使轴A连续回转；而固装在轴^上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动，以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取)，分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。 1)取比例尺绘制机构运动简图 2)分析是否能实现设计意图