1转向角度控制系统的组成与分类#
思路
- 由原卷转向机构图指认主要部件并画出方框图，按输入量类型判断系统类别，再由转向虚位分析传动间隙的影响。
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
- 指认转向控制系统的主要部件并按输入量类型判断系统类别
本卷实例
- 关键一步：从方向盘到轮胎按给定、比较、放大、执行、对象、检测逐环节指认
- 关键一步：按给定转角随时间的变化形式区分恒值、随动与程序控制
- 中间结果：转向角随驾驶操作连续变化，按给定信号分类归入随动系统
- 卡点：转向机构图为原卷插图，部件与连接关系需回原卷核对图
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
- 本卷考过指认转向控制系统的主要部件并按输入量类型判断系统类别
- 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
串联、并联与反馈等效
结构图与方框图
本卷考法
- 按信号流向画出转向角度控制系统的方框图
本卷实例
- 关键一步：把检测、比较、控制、执行与被控对象按负反馈关系连成闭环
- 中间结果：方框图中给定量为方向盘转角，被控量为轮胎转角
- 卡点：转向机构图为原卷插图，画方框图前需回原卷核对部件连接
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
- 本卷考过按信号流向画出转向角度控制系统的方框图
- 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
典型非线性特性及其影响
非线性系统
本卷考法
- 分析转向虚位对应的非线性特性及其产生原因
本卷实例
- 关键一步：把方向盘小范围变化而轮胎不跟随对应为传动机构的间隙或死区
- 中间结果：小范围输入被间隙吞掉，输出出现不灵敏区
- 卡点：除齿轮间隙外，电动机启动电压与传感器精度也会造成小信号不灵敏
- 卡点：转向机构图为原卷插图，间隙位置需回原卷核对图
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 饱和特性降低等效增益，可能引起系统不稳定或自振
- 死区特性使小信号时增益为零，产生稳态误差
- 间隙特性引起相位滞后，导致波形畸变与自振
- 继电特性使系统出现持续振荡并可能产生颤振
步骤
- 识别非线性环节类型
- 写出其描述函数或分段数学表达式
- 分析其对等效增益与稳定性的影响
通用考法
- 本卷考过分析转向虚位对应的非线性特性及其产生原因
- 分析饱和或死区对系统性能的影响
- 求典型非线性的描述函数表达式
- 说明间隙为何容易引起自振
常见易错
- 认为饱和总是使系统更稳定
- 忽略死区在原点附近造成的小信号失效
公式