1一、火炮跟踪系统工作原理与校正器15 分#
思路
- 按输入、反馈比较、放大校正、执行环节梳理火炮跟踪系统的调节过程，再由微分方程是否满足线性定常前提判断系统性质。
自动控制系统的基本组成与控制方式
基本概念与信号
本卷考法
- 叙述位置随动控制系统的工作原理与各环节作用
本卷实例
- 关键一步：按给定输入、反馈比较、放大校正、执行驱动顺序梳理
- 中间结果：输入为角度、输出为火炮转角，构成角度负反馈跟踪系统
- 卡点：方框图未读图，比较点与反馈支路需回原卷核对图
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 闭环系统按给定、比较、放大、执行、对象、检测六个环节串联成环
- 按有无反馈分为开环、闭环与复合控制；按给定信号分为恒值、随动与程序控制
- 检测变送元件把被控量转换成可比较的信号，是反馈通道的入口
- 控制系统的基本要求是稳、准、快三条
步骤
- 从工艺或物理描述里找出被控量与操纵量
- 逐个指认给定、比较、控制、执行、对象与检测六个环节对应的实物
- 按信号流向把环节串成闭环方框图
- 说明系统靠什么维持被控量等于给定量
通用考法
- 本卷考过叙述位置随动控制系统的工作原理与各环节作用
- 指出系统的被控对象、被控量与操纵量
- 说明检测变送元件在闭环系统中的作用
- 画出给定系统的闭环方框图并说明工作过程
常见易错
- 把被控量与操纵量搞反
- 只画方框图而不指认环节，或反之，漏答一半
校正的基本概念与性能指标
系统校正
本卷考法
- 说明校正器在跟踪系统中的位置与作用
本卷实例
- 关键一步：校正器串入前向通路以改善动态性能
- 中间结果：校正后跟踪精度提高、动态性能改善
- 卡点：把校正器的作用与反馈元件的作用混为一谈
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 校正是在系统中引入附加装置以改善性能
- 串联校正、反馈校正与复合校正是三种基本形式
- 时域指标与频域指标存在对应关系
- 校正通常以相角裕度、开环增益与穿越频率为目标
步骤
- 由指标要求确定目标相角裕度与穿越频率
- 画出未校正系统的 Bode 图
- 比较未校正特性与目标要求的差距
- 选择校正方式并计算校正装置参数
通用考法
- 本卷考过说明校正器在跟踪系统中的位置与作用
- 说明串联校正与反馈校正的适用场合
- 把时域指标折算为频域指标
- 分析未校正系统的主要缺陷
常见易错
- 把截止频率与相位穿越频率混用
- 只盯相角裕度而忽略带宽要求
公式
传递函数的定义与基本性质
传递函数
本卷考法
- 由微分方程能否拉氏变换判断系统线性定常性
本卷实例
- 关键一步：先看方程是否满足可拉氏变换的线性定常前提
- 中间结果：方程含常数项且需零初始条件，写不出传递函数
- 卡点：忽略传递函数只对线性定常系统成立这一前提
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 定义：零初始条件下，输出与输入的拉氏变换之比 G(s)=C(s)/R(s)
- 只由系统结构与参数决定，与输入形式无关
- 分母为特征多项式，其根是极点；分子的根是零点
- 工程可实现系统必为真分式（分子阶数 ≤ 分母阶数）
步骤
- 对微分方程两边取拉氏变换，初始条件全部置零
- 把输出项移到左边、输入项移到右边
- 整理成 C(s)/R(s) 的降幂形式
通用考法
- 本卷考过由微分方程能否拉氏变换判断系统线性定常性
- 由微分方程直接写出传递函数
- 指出系统的阶数、极点个数与零点个数
- 判断给定分式能否作为实际系统的传递函数
常见易错
- 忽略“零初始条件”这一前提，把初始值带进变换结果
- 分子分母系数按升幂抄写导致顺序颠倒
公式