1选择题：控制方式、线性叠加、保持器与离散模型20 分#
思路
- 五道判断：开环控制是否具备修正能力、反馈系统稳态误差是否恒零、线性系统是否满足叠加与齐次、零阶保持器的使用、离散系统的数学模型
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
- 判断开环控制是否具有自动修正偏差和抗干扰能力（第1小题）
本卷实例
- 关键一步：由输出是否参与控制作用判断有无修正能力
- 中间结果：开环控制无反向联系，输出不影响控制作用
- 卡点：开环控制对外扰不具备自我修正能力
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
- 本卷考过判断开环控制是否具有自动修正偏差和抗干扰能力（第1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判断稳态误差是否为零
- 中间结果：一型系统跟踪斜坡仍有有限误差
- 卡点：有差系统的稳态误差由型别与增益共同决定
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
多输入与扰动作用下的传递函数
结构图与方框图
本卷考法
- 判断线性系统是否满足叠加原理与齐次性（第3小题）
本卷实例
- 关键一步：用多个输入同时作用的输出是否等于分别作用之和来判断
- 中间结果：线性系统同时满足叠加性与齐次性
- 卡点：叠加与齐次是两个条件，缺一不可
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 线性系统可用叠加原理，每次只保留一个输入
- 求扰动的传递函数时令参考输入为零
- 扰动误差与输入误差分别计算后再叠加
步骤
- 令 R(s)=0，求扰动到输出的传递函数
- 令 N(s)=0，求输入到输出的传递函数
- 按题目要求叠加或单独分析
通用考法
- 本卷考过判断线性系统是否满足叠加原理与齐次性（第3小题）
- 求扰动引起的输出或误差
- 分析满足扰动不变性的补偿条件
常见易错
- 两个输入同时存在时直接叠加却未验证系统的线性性
- 求扰动传函时没有把参考输入置零
公式
采样过程与香农采样定理
离散控制系统
本卷考法
- 判断零阶保持器在数字控制系统中的使用（第4小题）
- 判断离散系统的数学模型是差分方程还是微分方程（第5小题）
本卷实例
- 关键一步：由保持器的实现难度和离散系统的差分特性判断
- 中间结果：数字控制普遍采用零阶保持器
- 卡点：离散系统数学模型一般用差分方程而非微分方程
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
- 本卷考过判断零阶保持器在数字控制系统中的使用（第4小题）
- 本卷考过判断离散系统的数学模型是差分方程还是微分方程（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