1、考试要求
本课程主要考察考生掌握的机械制造相关技术及理论基础、经典控制理论的基本概念、基本原理、基本分析方法、工程设计方法,以及运用其分析解决机械工程相关问题的能力。
2、考试内容
考试内包含机械制造技术基础和机械控制工程基础两门课程,占比各50%。
2.1机械制造技术基础
(1)铸造:铸造概述、铸造工艺基础、砂型铸造、特种铸造、铸造合金种类及特点。
(2)压力加工:金属压力加工概述、锻造、冲压、其他塑性加工方法。
(3)焊接:焊接概述、电弧焊、其他焊接方法、常用金属材料的焊接、焊接结构设计。
(4)金属切削原理: 切削运动及切削用量,刀具切削部分的几何参数,金属切削过程,切削力,切削热与切削温度,刀具磨损与耐用度,金属切削基本规律的应用。
(5)机床、刀具与加工方法:金属切削机床的分类、型号和主要技术参数, 工件表面成形方法与机床运动分析,车床与刀具,孔加工机床与刀具, 刨床与插床、铣床与铣刀,磨床与砂轮、齿轮加工机床与齿轮刀具。
(6)工艺规程设计:零件制造的工艺过程,工艺规程的作用及设计步骤, 六点定位原理及定位基准的选择、定位误差计算,工艺路线的拟定,加工余量的确定,尺寸链和工序尺寸的确定、机器装配工艺基础。
(7)机械加工质量分析及其控制:机械加工精度的基本概念,影响机械加工精度的因素,机械加工表面质量。
2.2 机械控制工程
(1)绪论。机械控制系统基本概念;反馈控制原理及组成;控制系统分类及基本性能要求;绘制控制系统框图。
(2)控制系统数学模型。掌握控制系统数学模型的概念、建模方法,学会方框表示法及其等效变换;列写运动方程,拉氏变换及反变换,传递函数,结构图表示及等效变换、化简。电气系统、机械系统建模。
(3)控制系统时域分析。了解时间响应的组成、运用系统特征根分析系统稳定性。了解一阶系统对典型输入信号的响应特点。掌握典型二阶系统的特点,单位脉冲响应、单位阶跃响应曲线及意义。能够求解二阶系统性能指标。掌握系统稳态误差的概念及求解方法。
(4)控制系统频域分析。掌握系统频域特性基本概念,熟练绘制系统的极坐标图和Bode图,掌握频域分析方法,根据开环性能分析系统特性。频率特性函数,频率特性函数的图像,基本单元的频率特性图,复杂频率特性Bode的绘制。了解最小相位系统与非最小相位系统的概念特点。
(5)系统稳定性。掌握稳定性概念、系统稳定的条件。掌握劳斯判据、Nyquist判据、Bode判据、相位裕度及幅值裕度的概念。运用劳斯判据、Nyquist判据判断系统稳定性及极点的 分布情况。运用Bode判据判断系统的稳定性,求取系统的相位裕度和幅值裕度。
(6)控制系统校正。掌握系统校正设计的概念及根据期望特性进行系统校正的设计方法。期望频率特性的分析和设计,串联校正函数及设计,PID控制算法原理。
3、题型
试卷满分为100分,题型包括:选择题题20分、简答题20分、计算题30分、综合分析题30分。
4、参考教材
[1] 冯之敬,制造工程与技术原理[M],北京:清华大学出版社,2019
[2] 王显正,莫锦秋,王昶永.控制理论基础(第三版) [M].北京:科学出版社,2018
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