1一、轧钢过程结构图与传递函数#
思路
- 由轧钢过程示意图画出系统结构图，求前向通道传递函数与闭环传递函数
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
- 由轧钢过程原理示意图指认给定量、被控量与反馈量并画结构图
本卷实例
- 关键一步：以钢板位置为被控量、电动机转速为操纵量划分各环节
- 中间结果：结构图含电动机、齿轮箱、钢板与转速、位置反馈通道
- 卡点：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
- 本卷考过由轧钢过程原理示意图指认给定量、被控量与反馈量并画结构图
- 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
转速负反馈单闭环调速系统
电力拖动与运动控制
本卷考法
- 借位：按单闭环调速系统结构写出各环节传函并画闭环结构图
本卷实例
- 关键一步：把二相感应电动机与齿轮箱分别用一阶惯性环节表示
- 中间结果：传动比与反馈系数一起出现在闭环传递函数分母中
- 卡点：把被控量与反馈量混为一谈
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 被控量是转速，反馈量是测速发电机输出电压
- 属于有差系统，稳态时偏差 e=U_n*−U_n 必须不为零才能维持输出
- 闭环后稳态速降减小为开环的 1/(1+K) 倍
- 闭环放大倍数 K 越大，静差率越小，但稳定性越差
步骤
- 确定被控制量与反馈量
- 按信号流向画出给定、比较、放大、变换器、电动机、测速反馈各环节
- 写出稳态关系式并求闭环静特性
- 比较开环与闭环的稳态速降
通用考法
- 本卷考过借位：按单闭环调速系统结构写出各环节传函并画闭环结构图
- 指出系统的被控量与反馈量
- 画出系统结构框图
- 解释稳态时偏差不为零的原因
- 计算闭环稳态速降并比较开环
常见易错
- 误以为有差系统稳态可以做到零偏差
- 把被控量与反馈量混为一谈
- 求闭环静特性时漏掉 (1+K) 因子
公式
串联、并联与反馈等效
结构图与方框图
本卷考法
- 由结构图按串联与负反馈等效写出前向通道与闭环传递函数
本卷实例
- 关键一步：先写前向通道各环节的乘积，再套用负反馈闭环公式
- 中间结果：闭环分母为 1 加上前向通道与反馈通道的乘积
- 卡点：负反馈系统分母误写成 1 减 GH
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 串联环节相乘，并联环节相加（同向）或相减（反向）
- 负反馈等效为 G/(1+GH)，正反馈为 G/(1-GH)
- 反馈等效的前提是单回路、无交叉
步骤
- 识别环节之间的连接方式
- 分别套用串联、并联或反馈等效公式
- 逐层化简直到只剩一个等效环节
通用考法
- 本卷考过由结构图按串联与负反馈等效写出前向通道与闭环传递函数
- 多环节系统求闭环传递函数
- 判断反馈极性对分母符号的影响
常见易错
- 把负反馈的分母写成 1-GH
- 并联环节相减时符号取反
公式