机械工程控制基础考试重点：线性系统与稳定性分析

"这份文档包含了2018年机械工程控制基础考试的填空题及其答案，涵盖了线性控制系统的基本概念、系统稳定性分析、传递函数、相频特性、积分环节、二阶系统、频率响应、稳态误差以及控制系统性能指标等多个核心知识点。" 详细知识点解释： 1. 线性控制系统可以通过叠加原理进行分析，即系统输出可以看作各独立输入的叠加，而非线性系统不具备这一特性。 2. 反应控制系统依赖于输入量与反应量（或偏差）的比较来进行调节，确保系统稳定。 3. 当0型系统在单位斜坡输入下，其稳态误差由给定的公式给出。 4. 系统稳定的条件是闭环控制系统特征方程的所有根都在复平面上的负实轴，即所有根的实部都是负数。 5. 方框图中的基本连接方式包括串联、并联以及反馈连接。 6. 传递函数是在零初始条件下，系统输出对输入的拉普拉斯变换之比，用于描述系统的动态特性。 7. 函数te-at的拉氏变换为1/s+1。 8. 相频特性描述了线性定常系统在正弦信号输入时，输出与输入之间的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－20dB/dec，表示频率每增加10倍，幅值下降20dB。 10. 阻尼比ξ为0的二阶系统会产生等幅振荡。 11. 对于Ⅱ型系统，在单位斜坡输入下，稳态误差为0。 12. 0型系统的对数幅频特性在低频段渐近线斜率为0dB/dec，高度取决于增益Kp。 13. 单位斜坡函数t的拉氏变换为1/s。 14. 控制系统根据输入变化的特性可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。 15. 控制系统的性能通常关注稳定性、快速性和准确性。 16. 系统的传递函数仅由系统结构和参数决定，与输入和扰动无关。 17. 二阶系统的动态性能由阻尼系数ξ和无阻尼自然振荡频率wn决定。 18. 幅频特性|G(jω)|是系统的频率响应的幅度部分，与频率相关。 19. 开环传递函数中积分环节数的分类方法，可以区分0型、I型、II型等不同类型的系统。 20. 线性系统稳定的充分必要条件是其特征方程的所有根位于复平面的左侧。 21. 惯性环节的频率特性极坐标图在第四象限，形状为半个圆。 22. 在频域分析中，正弦函数是最常用的典型输入信号。 23. 二阶衰减振荡系统的阻尼比ξ的范围介于0到1之间。 24. G(s)=1/(s+τ)的环节被称为惯性环节，τ是时间常数。 这些知识点构成了机械工程控制基础的核心内容，涉及系统分析、设计和优化的基础理论。