第二章 - 北京科技大学自动化学院.ppt

* 北京科技大学自动化学院自动化系 * 2.3 方框图与信号流图 * 北京科技大学自动化学院自动化系 * 2.3 方框图与信号流图 求： 例2.3.5 解 （1） （2） * 北京科技大学自动化学院自动化系 * 2.3 方框图与信号流图 （3） （4） R(s) C(s) L1= –G1 H1 L2= – G3 H3 L3= – G1G2G3H3H1 L4= – G4G3 L5 = – G1G2G3 L1L2= (–G1H1) (–G3H3) = G1G3H1H3 L1L4=(–G1H1)(–G4G3)=G1G3G4H1 G4(s) H1(s) H3(s) G1(s) G2(s) G3(s) G4(s) H1(s) H3(s) G1(s) G2(s) G3(s) G4(s) H1(s) H3(s) G1(s) G2(s) G3(s) G4(s) H1(s) H3(s) G1(s) G2(s) G3(s) G4(s) H1(s) H3(s) G1(s) G2(s) G3(s) G4(s) H1(s) H3(s) G1(s) G2(s) G3(s) G4(s) H1(s) H3(s) G1(s) G2(s) G3(s) G4(s) H1(s) H3(s) G1(s) G2(s) G3(s) G4(s) H3(s) G2(s) G3(s) G4(s) H1(s) H3(s) G1(s) G2(s) G3(s) G1(s) G2(s) G3(s) G1(s) G2(s) G3(s) G4(s) H1(s) H3(s) G1(s) G2(s) G3(s) G4(s) H1(s) H3(s) G1(s) G2(s) G3(s) G4(s) G3(s) 梅逊公式例 H1(s) H3(s) G1(s) G2(s) G4(s) H1(s) H3(s) G1(s) G2(s) G3(s) P2= G4G3 P1=G1G2G3 △1=1 △2=1+G1H1 * 北京科技大学自动化学院自动化系 * 2.3 方框图与信号流图 用梅森公式法求C(s)/R(s)、 E(s)/R(s) 、C(S)/N(S)。 例2.3.6 解 (1)求C(s)/R(s) ： G 1 G 2 G 3 H 1 H 2 H 3 N(s) C(s) R(s) E(s) - - * 北京科技大学自动化学院自动化系 * 2.3 方框图与信号流图 两两互不接触回路有L1L2 (2)若以E(s) 为输出，R(s) 为输入，求E(s)/R(s)： 两两互不接触回路仍为L1L2 无论输入输出是什么，回路是不变的，所以Δ不变. * 北京科技大学自动化学院自动化系 * 2.3 方框图与信号流图 (3)求C(s)/N(s)： (4).若求R(s), N(s) 同时作用 下的总输出： * 北京科技大学自动化学院自动化系 * 2.3 方框图与信号流图 例：利用梅逊公式，求：C(s)/R(s) 解：画出该系统的信号流程图 * 北京科技大学自动化学院自动化系 * 2.3 方框图与信号流图 该系统中有四个独立的回路： L1 = -G4H1 L2 = -G2G7H2 L3 = -G6G4G5H2 L4 = -G2G3G4G5H2 互不接触的回路有一个L1 L2。所以，特征式 Δ=1-（L1 + L2 + L3 + L4）+ L1L2 该系统的前向通道有三个： P1= G1G2G3G4G5 Δ1=1 P2= G1G6G4G5 Δ2=1 P3= G1G2G7 Δ3=1-L1 因此，系统的闭环系统传递函数C(s) / R(s)为 * 北京科技大学自动化学院自动化系 * 2.3 方框图与信号流图 例：画出信号流图，并利用梅逊公式求取它的传递函数C(s) / R(s)。 信号流图： * 北京科技大学自动化学院自动化系 * 2.3 方框图与信号流图 注意：图中C位于比较点的前面，为了引出C处的信号要用一个传输为1的支路把C、D的信号分开。 单独回路有L1、L2和L3，互不接触回路有 L1L2，即 ： 前向通路只有一条，即 所以 * 北京科技大学自动化学院自动化系 * 小 结 了解数学模型的基本概念 了解机理法建立实际系统的数学模型 掌握传递函数的求法 能够熟练进行结构图化简 能够运用信号流图 * 北京科技大学自动化学院自