1选择题：基本要求、传递函数、稳态误差与采样20 分#
思路
- 五道判断：控制系统基本要求的表述、反馈系统稳态误差是否为零、传递函数是否与输入有关、恒值与随动系统的重点、采样周期的影响
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
- 判断控制系统稳准快与相对稳定性等基本要求的表述（第1小题）
- 区分恒值控制系统与随动系统的分析设计重点（第4小题）
本卷实例
- 关键一步：逐句对照稳定性、快速性与稳态误差的要求
- 中间结果：第1小题把响应速度强调得过头，忽略了阻尼与超调
- 卡点：响应速度并非越快越好，须兼顾相对稳定性
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
- 本卷考过判断控制系统稳准快与相对稳定性等基本要求的表述（第1小题）
- 本卷考过区分恒值控制系统与随动系统的分析设计重点（第4小题）
- 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
系统型别与静态误差系数
稳态误差
本卷考法
- 判断反馈控制系统稳态误差是否恒为零（第2小题）
本卷实例
- 关键一步：由系统型别与输入形式决定稳态误差是否为零
- 中间结果：0型系统在阶跃输入下稳态误差并不为零
- 卡点：勿把所有反馈系统都当成无差系统
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 型别 v 由开环传递函数中积分环节的个数决定
- 0 型有位置误差、Ⅰ型有速度误差、Ⅱ型有加速度误差
- 静态误差系数只与开环传递函数有关
步骤
- 把开环传递函数写成分式，数出 s 的幂次即型别
- 按型别选择对应的静态误差系数公式
- 代入求值
通用考法
- 本卷考过判断反馈控制系统稳态误差是否恒为零（第2小题）
- 判断系统型别
- 求静态位置、速度、加速度误差系数
- 分析增加积分环节对精度的影响
常见易错
- 把开环增益与静态误差系数混为一谈
- 数错积分环节个数导致型别判错
公式
传递函数的定义与基本性质
传递函数
本卷考法
- 判断传递函数是否与输入量形式有关（第3小题）
本卷实例
- 关键一步：回到传递函数只由结构与参数决定这一性质
- 中间结果：传递函数与输入量形式无关
- 卡点：题干说与输入有关，属定性错误
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
- 本卷考过判断传递函数是否与输入量形式有关（第3小题）
- 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
采样过程与香农采样定理
离散控制系统
本卷考法
- 判断采样周期对控制效果与计算负担的影响（第5小题）
本卷实例
- 关键一步：权衡采样频率带来的信息量与计算负担
- 中间结果：采样周期过小会增加不必要的计算负担
- 卡点：采样周期越小并非各项性能都更优
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 采样把连续信号变成脉冲序列，采样周期 T 是关键参数
- 采样定理要求采样频率不低于信号最高频率的两倍
- 采样频率不足会产生频率混叠
- 零阶保持器把离散信号恢复为连续信号，并引入半个采样周期的延迟
步骤
- 确定信号最高频率或系统带宽
- 按采样定理确定采样频率与采样周期上限
- 必要时加入前置滤波器抑制混叠
通用考法
- 本卷考过判断采样周期对控制效果与计算负担的影响（第5小题）
- 由信号最高频率确定采样周期
- 判断给定采样频率是否满足采样定理
- 说明零阶保持器的频率特性
常见易错
- 把采样定理写成采样周期不大于信号周期即可
- 忽略零阶保持器带来的相位滞后
公式