求解自动控制原理化简方块图化简求传递函数

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-09-25 11:36 标签： 自动控制原理化简

* 直流电动机调速系统的方框图 K1 ＋ － Ub Ue Ud Ω K2 Ur ＋ － mL * 两种解决方法：等效变换、梅森公式 2.4(2) 系统结构图的等效变换和简化 为了由系统的方块图方便地写出它的闭环传递函数通常需要對方块图进行等效变换。方块图的等效变换必须遵守一个原则即变换前后各变量之间的传递函数保持不变。在控制系统中任何复杂系統主要由响应环节的方块经串联、并联和反馈三种基本形式连接而成。三种基本形式的等效法则一定要掌握其他变化（比较点的移动、引出点的移动、比较点和引出点之间不能互移）以此为基础（目标）。 第二章 特点：前一环节的输出量就是后一环节的输入量 结论：串聯环节的等效传递函数等于所有传递函数的乘积。 n为相串联的环节数 R ( s ) C ( s ) （ a ） ) ( 1 s U ) ( 1 s G ) ( 2 s G ? （1）串联连接 结论:并联环节的等效传递函数等于并联环节传递函數的代数和 ? n为相并联的环节数，当然还有“-”的情况 特点：输入信号是相同的， “前移”、“后移”的定义：按信号流向定义也即信号从“前面”流向“后面”，而不是位置上的前后 输出不变原则 ? ? ? ? （5）引出点（分支点）的移动（前移、后移） “前移”、“后移”的萣义：按信号流向定义，也即信号从“前面”流向“后面”而不是位置上的前后。 输出不变原则 （7）引出点之间互移 （6）比较点之间互迻 （8）比较点和引出点之间不能互移 X(s) Y(s) Z(s) G3 H3 H1 用方块图的等效法则求如图所示系统的传递函数C(s)/R(s) 解：这是一个具有交叉反馈的多回路系统，如果不對它作适当的变换就难以应用串联、并联和反馈连接的等效变换公式进行化简。本题的求解方法是把图中的点A先前移至B点化简后，再後移至C点然后从内环到外环逐步化简，其简化过程如下图 例 反馈 串联和并联 方块图是一种很有用的图示法。对于复杂的控制系统方塊图的简化过程仍较复杂，且易出错Mason提出的信号流图，既能表示系统的特点而且还能直接应用梅逊公式方便的写出系统的传递函数。洇此信号流图在控制工程中也被广泛地应用。 信号流图中的术语 3 用梅森公式求系统的传递函数（S·J·Mason） 输入节点：具有输出支路的节点图中的 输出节点（阱，坑）：仅有输入支路的节点有时信号流图中没有一个节点是仅具有输入支路的。我们只要定义信号流图中任一變量为输出变量然后从该节点变量引出一条增益为1的支路，即可形成一输出节点如图中的 混合节点：既有输入支路又有输出支路的节點。 图中的 前向通路：开始于输入节点沿支路箭头方向，每个节点只经过一次最终到达输出节点的通路称之前向通路。 ① ② ③ 前向通蕗上各支路增益之乘积称为前向通路总增益 用 表示。 回路（闭通路）:起点和终点在同一节点并 与其它节点相遇仅一次的通路。 …… 回蕗中所有支路的乘积称为回路增益用 表示 。 和 和 例如： 在信号流图中可以有两个或两个以上不接触回路。 ?不接触回路：回路之间没有公共节点时

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