【正文】 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(jié)構(gòu)圖與信號(hào)流圖 31 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院 G1 G2 + + + + R C 例 3 求系統(tǒng)傳遞函數(shù)。 TELECOMUNICATION 西安郵電學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院 反思：有沒有更好的方法？ 28 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院 注意圖形等效后面的代數(shù)輔助運(yùn)算 26 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院 注意圖形等效后面的代數(shù)輔助運(yùn)算 24 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院 注意圖形等效后面的代數(shù)輔助運(yùn)算 先簡(jiǎn)化紅線框 例 2 根據(jù)結(jié)構(gòu)圖求系統(tǒng)傳遞函數(shù) 22 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。一般適用于反饋通道。 R1 C2 Ur(s) Uc(s) C1 R2 )(1 sI )(2 sI)(1 sU注意：繪制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的步驟 1/R1 1/sC1 1/R2 1/sC2 UC(s) U1(s) I1(s) I2(s) U1(s) UC(s) I2(s) Ur(s) sC21)(sUosC11)(1 sU)(2 sI11R)(sUi )(1 sI21R)(2 sI1R sC21111 ?CsR 1122 ?CsR21CsR)(sUi )(sUo)(sUi )(sUo212211 )1)(1(1CsRCsRCsR ???注意圖形等效后面的代數(shù)輔助運(yùn)算 19 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 ?結(jié)構(gòu)圖等效變換技巧 第四節(jié) 結(jié)構(gòu)圖與信號(hào)流圖 引出點(diǎn)移動(dòng) G1 G2 G3 G4 H3 H2 H1 a b G1 G2 G3 G4 H3 H2 H1 G4 1 請(qǐng)你寫出結(jié)果 ,行嗎？ 向同類移動(dòng) 16 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。移動(dòng)后再將它們合并，以減少結(jié)構(gòu)圖中引出點(diǎn)和比較點(diǎn)的數(shù)目。 ? 通過比較點(diǎn)和引出點(diǎn)的移動(dòng) (向同類移動(dòng) ,并利用可交換性法則 ） ,解除回路之間互相交連的部分 ,從而簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖 結(jié)構(gòu)圖等效變換思路 第四節(jié) 結(jié)構(gòu)圖與信號(hào)流圖 14 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 第四節(jié) 結(jié)構(gòu)圖與信號(hào)流圖 13 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 與傳遞函數(shù)的代數(shù)運(yùn)算等價(jià) ， 通過代數(shù)運(yùn)算也可以得到同樣的結(jié)果 。 TELECOMUNICATION 西安郵電學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院 3 相鄰 引出點(diǎn) 可互換位置、可合并 a b a b 4 相鄰 比較點(diǎn) 可互換位置、可合并 a b a b 第四節(jié) 結(jié)構(gòu)圖與信號(hào)流圖 12 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院 引出點(diǎn)后移 比較點(diǎn)前移 移動(dòng)的支路上乘以它所掃過方框內(nèi)的傳函的倒數(shù)。 TELECOMUNICATION 西安郵電學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院 原則： 保持移動(dòng)前后封閉域輸入輸出關(guān)系不變。 TELECOMUNICATION 西安郵電學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院 4 相鄰比較點(diǎn)的處理 ? 結(jié)構(gòu)圖的等效變換 1 三種典型結(jié)構(gòu)的變換 3 相鄰引出點(diǎn)的處理 2 比較點(diǎn)和引出點(diǎn)的移動(dòng)變換 二 結(jié)構(gòu)圖的等效變換 8 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 第四節(jié) 結(jié)構(gòu)圖與信號(hào)流圖 6 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。進(jìn)行相加減的量 ,必須具有 相同的量綱 。 X(s) 第四節(jié) 結(jié)構(gòu)圖與信號(hào)流圖 5 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 一條信號(hào)線 上的信號(hào)處處相同 。 TELECOMUNICATION 西安郵電學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院 第四節(jié) 結(jié)構(gòu)圖與信號(hào)流圖 結(jié)構(gòu)圖的組成和繪制 ? 什么是結(jié)構(gòu)圖？？ ?控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖是表示系統(tǒng)各 元件特性 、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和 信號(hào)流向 的圖示方法 ?將方塊圖中各時(shí)間域中的變量用其 拉氏變換 代替，各方框中元件的名稱換成各元件的 傳遞函數(shù) ,這時(shí)方框圖就變成了動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖，簡(jiǎn)稱結(jié)構(gòu)圖，即傳遞函數(shù)的 幾何 表達(dá)形式 ???? 4 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。西安郵電學(xué)院 自動(dòng)控制原理 自動(dòng)化學(xué)院 Principles of Automatic Control 2 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院 第四節(jié) 結(jié)構(gòu)圖與信號(hào)流圖 ? 結(jié)構(gòu)圖的組成和繪制 ? 結(jié)構(gòu)圖的等效變換 → 求系統(tǒng)傳遞函數(shù) ? 信號(hào)流圖的組成和繪制 ? MASON公式 → 求系統(tǒng)傳遞函數(shù) 3 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院 ? 結(jié)構(gòu)圖的組成 ? 信號(hào)線： 帶有箭頭的直線 ， 箭頭表示信號(hào)的流向 ， 在直線 旁邊標(biāo)有信號(hào)的 時(shí)間函數(shù)或象函數(shù) 。 G(s) X(s) Y(s) ? 方框：表示對(duì)信號(hào)進(jìn)行的 數(shù)學(xué)變換 ， 方框內(nèi)的函數(shù)為元件 或系統(tǒng)的 傳遞函數(shù) 。 TELECOMUNICATION 西安郵電學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院 ? 比較點(diǎn) (綜合點(diǎn) 、 相加點(diǎn) )： 表示對(duì)兩個(gè)以上的信號(hào)進(jìn)行加減運(yùn)算 ， 加號(hào)常省略 ,負(fù)號(hào)必須標(biāo)出 。 ? 引出點(diǎn) : 表示信號(hào)引出或測(cè)量的位置，同一位置引出的信號(hào)大小和性質(zhì)完全相同。 TELECOMUNICATION 西安郵電學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院 第四節(jié) 結(jié)構(gòu)圖與信號(hào)流圖 7 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 TELECOMUNICATION 西安郵電學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院 G1 G2 G2 G1 G H G1 G2 G1 G2 G G H 1 串 聯(lián) 并 聯(lián) 反 饋 + + 等效方框 + (a) (b) (c) + 1 三種典型結(jié)構(gòu)直接進(jìn)行變換 第四節(jié) 結(jié)構(gòu)圖與信號(hào)流圖 9 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 引出點(diǎn)前移 比較點(diǎn)后移 G ( s ) G ( s ) X 2 ( s ) X 1 ( s ) X 3 ( s ) + G ( s ) X 1 ( s ) X 3 ( s ) X 2 ( s ) + 移動(dòng)的支路上乘以它所掃過方框內(nèi)的傳函 G ( s ) X 1 ( s ) X 2 ( s ) 32( ) ( )X s X s?G ( s ) G ( s ) X 2 ( s ) X 1 ( s ) 32( ) ( )X s X s?2 引出點(diǎn)和比較點(diǎn)的移動(dòng)變換 第四節(jié) 結(jié)構(gòu)圖與信號(hào)流圖 10 XI’AN UNIVERSITY OF POSTS amp。 G ( s ) X 1 ( s ) X 2 ( s ) 31( ) ( )X s X s?G ( s ) X 2 ( s ) X 1 ( s ) 1()Gs31( ) ( )X s X s?G ( s ) + 1()Xs 3()Xs2()Xs+ ()Gs1()Gs2()Xs3(