(2017.9.12用)自动控制原理第二章.pptVIP

2）比较点相对方框的移动 F(s) R(s) G(s) C(s) ± R(s) 前移： R(s) C(s) G(s) ± F(s) R(s) ± C(s) 1 G(s) F(s) 后移： ± C(s) G(s) F(s) R(s) C(s) G(s) ± F(s) F(s) R(s) G(s) C(s) ± 2-3 控制系统的结构图与信号流图 3)引出点相对方框的移动 C(s) R(s) C(s) G(s) R(s) R(s) C(s) G(s) R(s) G(s) 1 C(s) R(s) C(s) G(s) 前移： G(s) C(s) 后移： R(s) R(s) C(s) G(s) 2-3 控制系统的结构图与信号流图 例：试简化如图所示系统的结构图，并求出系统传递函数C(s)/R(s) G1(s) G2(s) G3(s) G4(s) H2(s) H1(s) H3(s) ? ? ? R(s) C(s) 解：1）将支路H2(s)的引出点后移 G1(s) G2(s) G3(s) G4(s) H2(s) H1(s) H3(s) ? ? ? R(s) C(s) 1/G4(s) 2-3 控制系统的结构图与信号流图 2）简化上图虚线框内的各环节 G1(s) G2(s) G3(s) G4(s) H2(s) H1(s) H3(s) ? ? ? R(s) C(s) 1/G4(s) G1(s) G2(s) H1(s) ? ? R(s) C(s) H2(s)/G4(s) G3(s)G4(s) 1+G3(s)G4(s)H3(s) 2-3 控制系统的结构图与信号流图 3）简化上图虚线框内的各环节 G1(s) G2(s) H1(s) ? ? R(s) C(s) H2(s)/G4(s) G3(s)G4(s) 1+G3(s)G4(s)H3(s) G1(s) H1(s) ? R(s) C(s) G2(s)G3(s)G4(s) 1+G2(s)G3(s)H2(s)+G3(s)G4(s)H3(s) 2-3 控制系统的结构图与信号流图 4）最后简化得系统的传递函数为 G1(s) H1(s) ? R(s) C(s) G2(s)G3(s)G4(s) 1+G2(s)G3(s)H2(s)+G3(s)G4(s)H3(s) R(s) C(s) G1(s)G2(s)G3(s)G4(s) 1+G2(s)G3(s)H2(s)+G3(s)G4(s)H3(s)+G1(s)G2(s)G3(s)G4(s)H1(s) = 2-3 控制系统的结构图与信号流图 三、控制系统的信号流图： y2=ay1 1、定义 一组线性代数方程式变量间传递关系的图形表示，由节点、支路和支路增益组成。 y1 y2 a x1 x2 x3 x4 x5 x6 1 a b c d e f g 1 典型的信号流图 2-3 控制系统的结构图与信号流图 x1 x2 x3 x4 x5 x6 1 a b c d e f g 1 每个节点所标志的变量等于所有流入该节点的信号的代数和 2-3 控制系统的结构图与信号流图 2、关于信号流图的一些术语： x1 x2 x3 x4 x5 x6 1 a b c d e f g 1 1）输入节点（源节点） 2）输出节点（阱节点） 3）混合节点 4）前向通路: 5）回路: 6）不接触回路: 2-3 控制系统的结构图与信号流图 1) 用小圆圈标出传递的信号，得到节点。 2) 用线段表示结构图中的方框，用传递函数代表支路增益。 注意信号流图的节点只表示变量的相加。 G(s) C(s) R(s) G1(s) G2(s) H(s) R(s) E(s) D(s) V(s) C(s) (-) (a) 结构图 (节点) C(s) R(s) G(s) (节点) (支路) C(s) 1 R(s) E(s) G1(s) G2(s) -H(s) Y(s) D(s) V(s) 1 1 (b) 信号流图 3. 由系统结构图绘制信号流图 例2.13 绘制结构图对应的信号流图(1) 。 Ui(s) Uo(s) I2(s) U(s) IC(s) I1(s) (-) (-) (-) Ui(s) Uo(s) Uo(s) U(s) I2(s) IC(s) -1 -1 -1 1/R1 1/C1s 1/C2s 1/R2 2.5.2 2.5.1 2.5.3 Σ Li Σ Li Lj Σ Li Lj Lz Δ = 1 – – + + · · · 3．梅逊公式 回路内前向通道和反馈 通道传递函数的乘积。 梅逊公式： 回路传递函数： — 特征式 △ — 各回路传递函数之和。 — 两两互不相接触回路的传 递函数乘积之和。 — 所有三个互不相接触回路 的传递函数乘积之和。