控制基础考试重点：线性系统、稳定性与反馈

"该资源为机械工程控制基础的考试题完整版，包含了填空题，主要涉及线性控制系统、反馈控制系统、系统稳定性、传递函数、相频特性、对数幅频特性、动态性能、频率响应等方面的知识。" 本文将详细阐述上述考试题目中涉及到的控制工程基础知识点。 1. 线性控制系统具有叠加性，这意味着系统中各独立输入的影响可以独立叠加，而非线性系统则不满足这一特性。 2. 反馈控制系统是基于输入量与系统输出（通过反馈网络）的偏差进行控制的，它能够自动调整以减小这种偏差。 3. 对于0型系统，在单位斜坡输入下，稳态误差（ess）取决于系统的具体特性，题目中未给出具体数值。 4. 系统稳定的充分必要条件是其闭环特征方程的所有根的实部均为负数，这保证了系统的响应会随着时间逐渐衰减。 5. 方框图中的基本连接方式包括串联、并联和反馈连接，反馈连接允许系统使用反馈信号来改善性能。 6. 传递函数定义为在零初始条件下，系统输出的拉普拉斯变换与输入拉普拉斯变换的比值。 7. 函数te^(-at)的拉普拉斯变换为(1/(s+a))，其中a是常数。 8. 相频特性描述了线性系统在正弦输入下的稳态输出与输入相位差与频率的关系。 9. 积分环节的对数幅频特性曲线斜率为-20 dB/dec，表示频率每增加一 decade，输出幅度减少20 dB。 10. 当二阶系统的阻尼比ξ为0时，系统会产生无阻尼自由振动，表现为等幅振荡。 11. Ⅱ型系统在单位斜坡输入下的稳态误差为0。 12. 0型系统对数幅频特性在低频段的渐近线斜率为0 dB/dec，高度为20lgKp，Kp为比例增益。 13. 单位斜坡函数t的拉普拉斯变换为1/(s^2)。 14. 控制系统根据输入量变化的规律可分为恒值控制系统（维持设定值不变）、随动控制系统（跟随参考输入变化）和程序控制系统（按照预定时间序列运行）。 15. 自动控制系统的性能评价指标通常包括稳定性、快速性（响应速度）和准确性（跟踪精度）。 16. 传递函数只与系统的结构和参数有关，与具体的输入量和扰动量无关。 17. 二阶系统动态性能由阻尼系数ξ和无阻尼自然振荡频率wn决定，ξ影响系统的稳定性和响应速度，wn影响系统的频率响应特性。 18. 幅频特性|G(jω)|为频率特性G(jω)的模值，即|G(jω)| = sqrt(R(ω)^2 + I(ω)^2)，其中R(ω)和I(ω)分别是幅角和虚部。 19. 系统按开环传递函数中的积分环节数分类，如0型、I型、II型等。 20. 线性系统稳定的充分必要条件是其特征方程的根都在复平面上的左侧，即所有根的实部都为负。 21. 惯性环节的频率特性极坐标图在第四象限，形状为半圆，随着频率的增加，相位滞后且幅度下降。 22. 在频域分析中，常用的典型输入信号包括阶跃信号、脉冲信号、斜坡信号和正弦信号，它们可以帮助评估系统的频率响应特性。 以上知识点涵盖了控制理论的基础概念，包括线性系统的行为、反馈控制的工作原理、系统稳定性的判断、传递函数的定义和计算，以及系统性能分析的关键指标。这些内容是理解和设计自动化控制系统的基石。