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文檔簡介

第三章系統方框圖及其等效變換1方框圖的優點在求取系統的傳遞函數時，需要消去系統中所有的中間變量，較為繁瑣消元后僅剩下輸入輸出變量，無法反映系統中信息的傳遞過程用方框圖來表示系統，即能表明系統中各個環節間的關系和信息傳遞過程，又能方便地求出系統的傳遞函數。2方框圖的組成方框G(S)表示輸入到輸出單向傳輸間的函數關系信號線：帶有箭頭的直線，箭頭表示信號的流向，在直線旁標記信號的象函數。3方框圖的組成比較點兩個或兩個以上的輸入信號進行加減比較的元件。

“+”表示相加，“-”表示相減。注意：進行相加減的量，必須具有相同的量綱。4方框圖的組成分支點表示信號測量或引出的位置注意：同一位置引出的信號，大小和性質完全一樣。5繪制系統方框圖的步驟寫出系統中每一個部件的運動方程，進行拉氏變換得到傳遞函數一個部件用一個方框表示，方框內填入相應的傳遞函數根據信號的流向，將各方框依次連接起來，并將輸入量置于系統方框圖的最左端，輸出量置于最右端6繪制系統方框圖的步驟例畫出下列RC電路的方框圖。解：利用基爾霍夫電壓定律及電容元件特性可得：7繪制系統方框圖的步驟將圖(b)和(c)組合起來即得到圖(d)，圖(d)為該一階RC網絡的方框圖。8方框圖的等效變換方框圖的等效變換相當于在方框圖上進行數學方程的運算。常用的方框圖等效變換方法可歸納為兩類:環節的合并;信號分支點或相加點的等效移動。方框圖變換必須遵循的原則是：變換前、后的數學關系保持不變，因此方框圖變換是一種等效變換，同時由于傳遞函數和變量的方程是代數方程，所以方框圖變換是一些簡單的代數運算。9方框圖的等效變換1.環節的串聯特點:前一個環節的輸出信號就是后一環節的輸入信號10方框圖的等效變換

上式表明，三個環節的串聯可以用一個等效環節來代替。這種情況可以推廣到有限個環節串聯的情況，等效環節的傳遞函數等于各個串聯環節的傳遞函數的乘積，如有n個環節串聯則等效傳遞函數可表示為：11方框圖的等效變換2.環節的并聯特點是各環節的輸入信號相同，輸出信號相加

（或相減）12方框圖的等效變換3．負反饋連接將系統或環節的輸出信號送到輸入端，并與原輸入信號進行比較后再作為輸入信號，即為反饋連接。前饋傳遞函數G(s)=C(s)/E(s)反饋傳遞函數H(s)=B(s)/C(s)開環傳遞函數Go(s)=G(s)H(s)閉環傳遞函數13單位負反饋:14方框圖的等效變換4．分支點前后移動15方框圖的等效變換

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