1选择题：基本概念与频域环节5 分#
思路
- 5个小题覆盖输入分类、系统型别与最小相位、典型环节、性能指标和稳态误差措施。
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
- 选择题第1小题：按输入形式区分随动、恒值、程序控制系统
- 选择题第4小题：指出稳定性、准确性、快速性是系统基本要求
本卷实例
- 关键一步：按给定输入的变化规律分类，并从三项基本要求归纳指标
- 中间结果：随动系统输入变化，恒值系统输入恒定，程序系统按预定程序
- 卡点：把控制方式与系统性能指标混为一谈
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
- 本卷考过选择题第1小题：按输入形式区分随动、恒值、程序控制系统
- 本卷考过选择题第4小题：指出稳定性、准确性、快速性是系统基本要求
- 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
- 选择题第2小题：由开环传函判断系统型别
- 选择题第5小题：判断增益和积分环节对稳态误差的影响
本卷实例
- 关键一步：先数积分环节个数确定型别，再比较开环增益
- 中间结果：型别决定能否有差跟踪典型输入
- 卡点：增加积分环节会降低稳定性，不能只看误差
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
- 本卷考过选择题第2小题：由开环传函判断系统型别
- 本卷考过选择题第5小题：判断增益和积分环节对稳态误差的影响
- 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
最小相位系统与非最小相位系统
频域分析
本卷考法
- 选择题第2小题：由开环传函判断是否为最小相位系统
本卷实例
- 关键一步：看传函在右半平面是否有零点或极点
- 中间结果：最小相位系统的幅频与相频特性一一对应
- 卡点：不要只按系统型别判断最小相位
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 最小相位系统：全部零点极点都在左半平面
- 同类系统中最小相位系统的相位滞后最小
- 非最小相位系统幅频特性相同但相位滞后更大
- 含右半平面零点时阶跃响应出现初始反向
步骤
- 检查零点实部符号判断是否最小相位
- 比较同幅频特性的两类系统的相频曲线
- 分析右半平面零点对时域响应的影响
通用考法
- 本卷考过选择题第2小题：由开环传函判断是否为最小相位系统
- 判断系统是否最小相位
- 解释阶跃响应初始反向的原因
- 说明仅由幅频曲线能否唯一确定传递函数
常见易错
- 以为幅频特性可以唯一确定传递函数
- 把右半平面极点与右半平面零点混为一谈
典型环节及其特性
传递函数
本卷考法
- 选择题第3小题：由传递函数识别典型环节类型
本卷实例
- 关键一步：把s加100化为100乘0.01s加1，识别为一阶惯性环节
- 中间结果：标准形式为K除以Ts加1
- 卡点：不要把比例环节与惯性环节混淆
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 六种典型环节：比例、积分、微分、惯性、振荡、延迟
- 惯性环节由时间常数 T 描述，T 越小响应越快
- 振荡环节由自然频率 ωn 与阻尼比 ξ 共同描述
- 延迟环节只改变相位，不改变幅值
步骤
- 把传递函数分解为若干典型环节的乘积
- 逐环节写出幅频与相频表达式
- 按环节类型判断对系统性能的影响
通用考法
- 本卷考过选择题第3小题：由传递函数识别典型环节类型
- 指出给定传递函数由哪些典型环节串联组成
- 由阶跃响应曲线或 Bode 图识别环节类型
- 比较两个系统的时间常数大小
常见易错
- 把一阶微分环节 (τs+1) 与纯微分环节 s 混为一谈
- 把延迟环节的相位滞后误当作幅值衰减
公式
减小稳态误差的措施
稳态误差
本卷考法
- 选择题第5小题：分析提高增益或增加积分环节对稳态误差的利弊
本卷实例
- 关键一步：提高增益可减小误差但会削弱稳定性
- 中间结果：积分环节可消除对应型别的稳态误差
- 卡点：忽略积分环节带来的相位滞后
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 提高开环增益可减小有差系统的误差，但会削弱稳定性
- 增加积分环节可提高型别，代价是相位滞后与超调增大
- 采用复合控制或前馈补偿可在不影响稳定性的前提下减小误差
- 采用扰动补偿可提高扰动不变性
步骤
- 判断误差来源是输入型别不足还是增益太小
- 按需选择提高增益、增加积分或加入补偿器
- 校验补偿后系统仍然稳定
- 重新计算稳态误差确认达标
通用考法
- 本卷考过选择题第5小题：分析提高增益或增加积分环节对稳态误差的利弊
- 分析提高开环增益对误差与稳定性的双重影响
- 设计前馈补偿器实现给定信号不变性
- 说明为何单纯提高增益不可行
常见易错
- 只谈误差减小而不检查稳定性是否被破坏
- 把增加积分环节的影响单一化，忽略超调
公式