一、考試科目
809機械設(shè)計與控制理論基礎(chǔ)
二、考試形式
閉卷考試,3小時,滿分150分
三、考試內(nèi)容范圍
本考試科目考試內(nèi)容范圍涵蓋機械原理與設(shè)計、控制理論基礎(chǔ)課程的基本內(nèi)容,各占75分。機械原理與設(shè)計:
?。ㄒ唬C構(gòu)組成和自由度計算:運動副及其分類,機構(gòu)運動簡圖繪制,平面機構(gòu)自由度計算、機構(gòu)具有確定相對運動的條件。
?。ǘ┻B桿機構(gòu):平面連桿機構(gòu)基本型式及其演化,急回運動、死點位置、壓力角和傳動角的特性、曲柄存在條件,剛體導(dǎo)引、軌跡生成、函數(shù)生成等機構(gòu)設(shè)計方法,速度瞬心法及其在機構(gòu)速度分析中的應(yīng)用。
?。ㄈ┩馆啓C構(gòu):基本型式,常用從動件運動規(guī)律,按給定運動規(guī)律求解凸輪輪廓線的方法(圖解法或解析法均可),凸輪機構(gòu)參數(shù)設(shè)計。
?。ㄋ模X輪機構(gòu)與傳動:類型和特點,齒廓嚙合基本定律,漸開線的形成、特性,漸開線齒廓的嚙合特性,齒輪各部分名稱及漸開線標準齒輪的基本尺寸,一對漸開線齒輪(直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、圓錐齒輪)、蝸輪蝸桿的嚙合特性、正確嚙合條件、連續(xù)傳動條件、當量齒數(shù)等,漸開線齒廓的切制原理及根切現(xiàn)象,最少齒數(shù)和變位原理,斜齒圓柱齒輪機構(gòu)傳動的嚙合特點,圓錐齒輪機構(gòu)傳動的嚙合特點;定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系、混合輪系的傳動比計算;齒輪傳動失效形式,齒輪傳動受力分析,直齒圓柱齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動、直齒圓錐齒輪傳動的強度計算。
?。ㄎ澹┞菁y連接與鍵連接:螺紋的主要參數(shù)和類型,螺旋副的受力分析、效率和自鎖,螺紋連接的預(yù)緊和防松,螺紋連接的強度計算,螺栓組連接的受力分析,鍵連接的特點和類型,鍵連接的強度計算。
?。鲃雍玩渹鲃樱簬鲃拥念愋?、工作原理,帶傳動的幾何關(guān)系計算,受力分析和應(yīng)力分析,帶傳動的失效形式和計算準則,帶傳動的主要參數(shù)、選擇和設(shè)計計算;鏈傳動的運動分析和力分析,滾子鏈的主要參數(shù)及其選擇,鏈和鏈輪的結(jié)構(gòu),滾子鏈的失效形式及其計算。
?。ㄆ撸┹S:分類,結(jié)構(gòu)設(shè)計,初步強度計算和復(fù)合強度校驗計算。
?。ò耍L動軸承和滑動軸承:滾動軸承主要類型和代號,載荷、應(yīng)力分析、失效形式和承載能力(壽命)計算,滾動軸承組合的結(jié)構(gòu)設(shè)計;滑動軸承主要類型、結(jié)構(gòu),摩擦狀態(tài),潤滑方法,動壓油膜形成原理和壓力分布。控制理論基礎(chǔ):
?。ㄒ唬┛刂葡到y(tǒng)建模:運動方程,微分方程及線性化,傳遞函數(shù),系統(tǒng)方塊圖,信號流圖。
?。ǘ┛刂葡到y(tǒng)頻率特性:典型環(huán)節(jié)的頻率特性(波德圖、奈魁斯特圖);系統(tǒng)頻率特性的實驗確定法;控制系統(tǒng)的頻域法設(shè)計與校正;系統(tǒng)串聯(lián)校正裝置的設(shè)計(超前、滯后、滯后-超前);控制系統(tǒng)反饋校正分析。
(三)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性:基本概念,穩(wěn)定的充分必要條件;勞斯—霍爾維茨穩(wěn)定判據(jù),奈魁斯特穩(wěn)定性判據(jù);系統(tǒng)穩(wěn)定裕量。
?。ㄋ模┛刂葡到y(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng):一階系統(tǒng)、二階系統(tǒng)和高階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng);具有零點的二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng);瞬態(tài)響應(yīng)時域指標;控制系統(tǒng)的誤差分析;
?。ㄎ澹└壽E法:根軌跡法基本概念,控制系統(tǒng)根軌跡繪制方法,控制系統(tǒng)的根軌跡分析。
?。┈F(xiàn)代控制部分:系統(tǒng)的狀態(tài)空間建模方法。
四、參考書目
?。ㄆ渌麉⒖紩靠勺赃x,只要涵蓋本大綱內(nèi)容即可)
《機械原理(第三版)》,鄒慧君、郭為忠主編,高教出版社,2016
《機械設(shè)計及理論》(機械設(shè)計部分),李柱國、許敏主編,科學出版社,2003
《控制理論基礎(chǔ)(第三版)》,王顯正等,科學出版社,2018
五、備注
考試需攜帶基本作圖工具(如圓規(guī)、直尺、量角器等)、科學計算器。
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