【正文】 兩個變量作用于同一個方框，可以把這種作用分解成兩個單獨的回路，用以化解 回路之間的相互交連 。一般適用于反饋通道。 第四節(jié) 結構圖與信號流圖 G1 G4 H3 G2 G3 H1 H1 H3 G1 G4 G2 G3 H3 H1 作用分解 21 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學院自動化學院 注意圖形等效后面的代數輔助運算 先簡化紅線框 例 2 根據結構圖求系統(tǒng)傳遞函數 22 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學院自動化學院 注意圖形等效后面的代數輔助運算 23 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學院自動化學院 注意圖形等效后面的代數輔助運算 24 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學院自動化學院 注意圖形等效后面的代數輔助運算 25 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學院自動化學院 注意圖形等效后面的代數輔助運算 26 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學院自動化學院 注意圖形等效后面的代數輔助運算 27 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學院自動化學院 反思：有沒有更好的方法？ 28 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學院自動化學院 解答： 29 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學院自動化學院 G1 G2 + + + + R C 例 3 求系統(tǒng)傳遞函數。 P M N 此圖如采用結構圖化簡的方式，該怎么辦？ 第四節(jié) 結構圖與信號流圖 30 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學院自動化學院 用代數運算法求解 ,由結構圖列寫方程式： 消去中間變量，可得系統(tǒng)傳遞函數： 1 2 1 21 2 1 22()( ) 1G G G GCsR s G G G G???? ? ?1()P N G M??2()P M G N??R C P?M N C??解： 第四節(jié) 結構圖與信號流圖 31 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學院自動化學院 第四節(jié) 結構圖與信號流圖 ? 結構圖的等效變換小結 32 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學院自動化學院 第四節(jié) 結構圖與信號流圖 ? 為什么要研究信號流圖？ 對于復雜的控制系統(tǒng)，結構圖的簡化過程仍較復雜，且易出錯 。 ? 什么是信號流圖？ 表示系統(tǒng)的 結構 和 變量傳送過程 中的 數學關系的圖示方法 。 ?優(yōu)點： 直接應用 梅遜公式 就可以寫出系統(tǒng)的傳遞函數， 無需對信號流圖進行化簡和變換 。 33 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學院自動化學院 由節(jié)點、支路組成 ?基本組成： 節(jié)點 ：節(jié)點表示 信號 ， 輸入節(jié)點表示輸入信號 ， 輸出節(jié)點表示輸出信號 。 支路 ：連接節(jié)點之間的線段為支路 。 支路上箭頭方向表示 信號傳送方向 。 傳遞函數標在支路上箭頭的旁邊 ，稱 支路傳輸 (增益 )。 x yGx G y第四節(jié) 結構圖與信號流圖 34 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學院自動化學院 2 x 3 x 4 x 5 x a b c d e f 1 x ?有關術語 源節(jié)點 ：輸入節(jié)點。它只有輸出支路。 阱節(jié)點 ：輸出節(jié)點。它只有輸入支路。 混合節(jié)點 ：既有輸入支路又有輸出支路的節(jié)點 。 相當于結構圖 中的信號比較點和引出點 。 它上面的信號是所有輸入支路引進信號的疊加 。 第四節(jié) 結構圖與信號流圖 35 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學院自動化學院 通路 ： 沿支路箭頭方向穿過各個相連支路的路線 ， 起始點和 終點都在節(jié)點上 。 回路 ：通路與任一節(jié)點相交不多于一次 ， 但 起點和終點為同 一節(jié)點 的通路稱為 (單獨 )回路 。 不接觸回路 ：各回路之間沒有公共節(jié)點的回路 。 前向通路 ：信號從輸入節(jié)點到輸出節(jié)點傳遞時 ， 每個節(jié)點只 通過一次的通路 。 2 x 3 x 4 x 5 x a b c d e f 1 x g ?有關術語 第四節(jié) 結構圖與信號流圖 36 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學院自動化學院 回路增益 ：回路中所有支路增益的乘積。 一般用 La表示。 前向通路增益 ：前向通路上各支路增益的的乘積。 一般用 Pk來表示。 2 x 3 x 4 x 5 x a b c d e f 1 x g ?有關術語 第四節(jié) 結構圖與信號流圖 232 xxx ??2342 xxxx ???343 xxx ??2352 xxxx ???23542 xxxxx ????3543 xxxx ???44 xx ?232 xxx ?? 和 44 xx ?2352 xxxx ???和 44 xx ?Output node 1 M i x e d n o d e i n p u t n o d e ( s o u r c e ) 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 x 23 a 32 a 34 a 45 a 25 a 44 a 24 a 12 a 43 a 1 2 3 5 4 53 a 單獨回路 (7個 ) 不接觸回路 (2組 ) ? 例題 38 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學院自動化學院 1. 信流圖是線性代數方程組結構的一種圖形表示，兩者一一對應。 ? 說明 112 1 2 33 2 54355xxx a x dx e xx bx xx c xxxf?? ? ?????2 x 3 x 4 x 5 x a b c d e f 1 x 第四節(jié) 結構圖與信號流圖 39 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學院自動化學院 2. 對于給定系統(tǒng) ， 由于描述同一系統(tǒng)的方程為不同的形式 ， 因此 ， 信號流圖不是唯一的 。 3. 混合節(jié)點可以通過增加一個增益為 1的支路變成為輸出節(jié)點 ,且兩節(jié)點的變量相同 。 2 x 3 x 4 x a b c d e 1 x x5 1 ? 說明 第四節(jié) 結構圖與信號流圖 40 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學院自動化學院 4 支路相當于“