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1、1,一、方块图基本单元 图模型的一个突出优点是直观、体现结构，是工程上用来分析复杂系统的重要手段。方块图组成的四个基本单元：（a）箭线（表示信号）（b）分支点；（c）汇合点(求和点)；（d）方块（表示环节）；工程上作方块图一般是先根据环节画出方快，然后根据环节之间的关联连接。,23 方块图,2,23 方块图,例：电网络,方块图,3,23 方块图,将上图汇总得到：,I1,I2,U1,4,23 方块图,二、方块图运算法则 方框图运算的基本法则是等价，即保持传递函数不变。1、串联运算法则 因为 结论：多个环节串联后总的传递函数等于每个环 节传递函数的乘积。G(s)=G1(s)G2(s)Gn(s),5
2、,23 方块图,2、并联运算法则 因为所以 结论：多个环节并联后的传递函数等于所有并联环节传递函数之和。G(s)=G1(s)+G2(s)+Gn(s),6,23 方块图,3、反馈运算法则 前向通道和反馈通道传递函数分别为G(s)、H(s)结论：具有负反馈结构环节传递函数等于前向通道的传递函数除以1加（若正反馈为减）前向通道与反馈通道传递函数的乘积。,7,8,9,23 方块图,例解：利用方块图变换法则，最后得到 注意：方块图的化简方法不是唯一的，应充分地利用各种变换技巧，选择最简捷的路径，以达到省时省力的目的。,10,23 方块图,三、系统的传递函数 1、开环传递函数定义：反馈信号B(s)与偏差信
3、号E(s)之比 结论：开环传递函数等于前向通路传递函数G(s)和 反馈通路传递函数H(s)的乘积。,11,23 方块图,2、闭环传递函数 定义：系统的主反馈回路接通以后，输出量与输入量之间的传递函数，通常用(s)3、扰动传递函数把系统输入量以外的作用信号均称之为扰动信号。,12,23 方块图,a.设输入量R（s）=0 b.设扰动信号N（s）=0,13,23 方块图,R（s）、N（s）同时作用时：,14,23 方块图,4、误差传递函数 a)在控制量作用下 误差传递函数：假设N(s)0，则 称为误差传递函数,15,23 方块图,b)扰动量作用下系统的误差传递函数：c)在控制量R(s)和扰动量N(s
4、)同时作用时，系统误差：,16,2.6 信号流图,介绍另一种图模型信号流图信号流图中有两个基本元素,节点和带权箭线。箭线上的权代表增益。,那么，y=ax。节点有源点、阱点、混合点之分。我们总假定，混合点中，信号先进后出。,17,2.6 信号流图,1.根据方程作信号流图,原则：先作信号（点），再画连接。,18,2.6 信号流图,2.根据方块图作信号流图,原则：先作信号（点），再画连接。,注意：添加信号使得作图容易。,19,2.6 信号流图,3 信号流图的化简：Mason公式,其中 为网络特征式,为第 i 条前向通路的增益；,为去掉第i条前向通路后 的值；,为各个回路的增益,为任意两个互不接触回路增益之积,为任意三个互不接触回路增益之积,20,2.6 信号流图,考虑：,有四个回路，其中有两个不相交的回路。网络增益为：,21,图模型的小结,图模型有方块图和信号流图。通常用方块图表示系统结构，用信号流图求传递函数。在方块图和信号流图中箭线的意义不同。在应用Mason公式时特别要注意不相交的回路。,注意点：,应知应会：,作方块图和方块图变换，方块图与信号流图转换用Mason公式求取传递函数,22,作业,A2-4 A2-5 B2-1 B2-2 B2-3 B2-5,
