一、考试大纲(考查知识点)
1机械系统建模与求传递函数
- 单自由度质量–弹簧–阻尼系统受力分析(牛顿第二定律)
- 力输入 与 位移(基座激励)输入 两种情形
- 列写微分方程并拉氏变换求 G(s)=Y(s)/F(s) 或 X(s)
- 要点:受力分析必须有,否则扣分(见第1题说明)
2方框图化简与求传递函数
- 一般步骤:串并联化简 → 反馈化简 → 引出点/比较点互易(二者不可互易)
- 重复至最简,求等效闭环传递函数
- 可借助方框图求解工具(梅森公式)验证
3信号分析与相关
- 互相关分析(自/互相关函数应用)
- 信号的周期性与频谱分析
- 基于频谱的齿轮箱故障诊断
4时域性能指标
- 由单位阶跃响应曲线反求传递函数
- 由传递函数求时域指标(超调量、峰值时间、调节时间等)
5频域分析与稳定性
- 频域特性(奈奎斯特图 / 伯德图)
- 系统稳定性判据(奈奎斯特 / 幅相特性)
6稳态误差
- 开环传递函数类型与静态无偏系数 Kp、Kv、Ka
- 阶跃 / 斜坡 / 加速度输入下的稳态误差 ess
- 反馈 H(s) 与输入信号线性组合
7测试系统的静态特性
- 测量精度与最大引用误差(多表比较)
- 串联系统的总灵敏度
- 常用单位换算(SI 前缀进率)
8测试系统的动态特性
- 一阶系统的动态误差
- RC 低通 / 高通滤波器:特性分析与截止频率设计
- 常用单位换算(电阻 / 电容前缀进率)
9传感器计算
- 直流电桥(平衡条件、输出电压)
- 变极距式电容位移传感器
10传感器类型与应用
- 转速测量(光电 / 磁电齿轮 / 电感齿轮 / 电容齿轮式)
- 计数(光电计件)
- 典型传感器:自感、电容、压电、磁电、光电等原理与结构识别
二、期末试题(点击打开练习)