PPT《G(s)》

G(s) X(s) Y(s) 一.

结构图的基本概念 1. 定义:是描述系统各组成元件之间信号传递关系的数学图形,它表示了系统的输入输出之间的关系. §2-3 控制系统结构图及其等效变换 2.?? 结构图的绘制 1)写出组成系统的各环节的微分方程 (传递函数);

2)根据传递函数画出相应的函数方框;

3)按信号流向将函数方框一一连接起来. E(s) X2(s) X1(s) 常用符号及术语 E(s) X1(s) X2(s) 2) 相加点(比较点):对两个以上的信号进行加减运算;

1) 信号线:带箭头的直线,箭头表示信号方向;

二、结构图的组成 G(s) H(s) Xf(s) E(s) Xr(s) XC(s) - 3)分支点:信号分出的一点,称为分支点,通过分支点的 信号都是相同的;

4)方框:对信号进行的数学变换;

G1(s) G2(s) X1(s) X3(s) X2(s) G1(s) G2(s) + + X3(s) X1(s) X2(s) X4(s) G2(s) G1(s) + Y(s) X1(s) E(s) X2(s) (5).结构图的串联、并联、反馈连接. 式有 由(1) (4) ) ( Cs

1 (s) I R c

1 (3) I(s) R (s) U (2) (s) U (s)R I (s) U (1) (s) I (s) I I(s)

2 1

1 1

1 2

2 0

2 0

0 1

1 i

0 1

1 2

1 2

1 s I i R dt i iR u u R i ui i i i = = = = + = + = + = + = ò C i i1 i2 R1 R2 Ui U0 I2(s) I1(s) I(s) + + 例:试绘制如图所示无源网络的结构图. R1 Cs I1(s) I2(s) R2 I(s) U0(s) U0(s) UI(s) I1(s) 1/R + - Ui(s) U0(s) I1(s) I2(s) I(s) + - U0(s) 1/R R2 Cs R1 + G1(s) G2(s) X1(s) X3(s) X2(s) 三.结构图的运算

1、串联连接的传递函数 结论:二环节串联传递函数等于二传函之积. 推广:N环节串联,传递函数等于N个环节传函之积. G1(s) G2(s) + + X3(s) X1(s) X2(s) X4(s)

2、并联连接的传递函数 结论:二环节并联,其等效传函等于二环节传 函之和. 推广:N环节并联,其等效传函等于各环节传 函之和. G2(s) G1(s) + Y(s) X1(s) E(s) X2(s)

3、反馈回路传递函数的求取前向通道:由偏差信号至输出信号的通道;

反馈通道:由输出信号至反馈信号的通道. 当为正反馈时 结论: G1(s) G2(s) G3(s) G4(s) G1(s) G2(s) G3(s) G4(s) G(s) 1/G(s) X1 X2 X3 - G(s) X1 X2 X3 - x2 x3 x1 G(s) G(s) G(s) x1 x2 x3 (1)? 相加点前移 1.相加点等效移动规则 相加点前移,在移动支路中串入所越过的传递函数的倒数方框 (2) 相加点后移 相加点后移,在移动支路中串入所越过的传递函数方框. 二. 结构图的简化 G(s) G(s) X1 X2 X2 X2 X1 X2 G(s) G(s) X2 X1 X1 ?(1)分支点前移

2、分支点等效移动规则 分支点前移,在移动支路中串入所越过的传递函数方框. (2) 分支点后移 分支点后移,在移动支路中串入所越过传递函数的倒数的方框. G(s) 1/G(s) X1 X2 X1 G1 G2 G3 G4 G5 G7 G6 - - - B A (1)??? 前向通道中各串联函数方框的传函乘积保持不变;

(2)??? 各反馈回路所含函数方框的传函之积保持不变. 3.结构图的简化原则 G1 G2 G3 G4 G4G5 G7 G6 - - - 得系统的闭环传递函数为