1一、开环系统与闭环系统的特点#
思路
- 按被控量是否反馈回来参与控制区分开环与闭环，再从结构繁简、抗干扰能力、精度要求与稳定性风险四方面对比作答。
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
- 对比开环系统与闭环系统的结构特点
本卷实例
- 关键一步：抓住被控量是否反馈回来参与控制这条主线
- 中间结果：开环靠输入直接驱动，闭环按偏差进行调节
- 卡点：只答结构不答抗扰与精度会丢分
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
- 本卷考过对比开环系统与闭环系统的结构特点
- 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
劳斯判据
稳定性分析
本卷考法
- 说明闭环系统为何存在稳定性问题
本卷实例
- 关键一步：闭环把偏差反馈回来，增益过大时可能自激
- 中间结果：闭环精度高但须先判稳，开环不存在该风险
- 卡点：把闭环稳定性风险说成开环的固有缺陷
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 特征方程各项系数全为正只是必要条件，不充分
- 劳斯表首列元素全部同号 ⇔ 系统稳定
- 首列符号变化次数等于右半平面闭环极点数
- 首列出现 0 时需用 ε 法或乘辅助多项式处理
步骤
- 写出闭环特征方程并整理成降幂排列
- 若某次幂系数缺项，该项补零
- 列劳斯表：前两行为系数，之后各行按交叉相减
- 检查首列符号：全同号则稳定，有变号则数出个数
通用考法
- 本卷考过说明闭环系统为何存在稳定性问题
- 判断给定系统的稳定性
- 指出右半平面闭环极点的个数
- 求使系统稳定的参数范围
常见易错
- 系数有缺项时不补零，直接套用判据
- 首列出现 0 后仍按常规继续算，未用 ε 法
公式