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系统方框图 1、方框图的结构要素 三要素：函数方框、求和点、引出线。 引出点 求和点 函数方框 1/R 1/Cs - U(s) I(s) Uo(s) Ui(s) 豁动逢蜡呸单佃伤舟尽厂鸵形矿绸慢婉棱拳弓纳交萎工师派洞堑齿姐坑册控制工程-80控制工程-80 系统方框图 1）函数方框 2）求和点 注意：几个相邻的求和点可以互换、合并、分解；求和点有多个输入，但输出是唯一的。即使有若干输出信号线，这些输出信号的性质和大小均相同 3）引出线 注意：从同一信号线上引出的信号，其性质、大小完全一样。 钒技菌秧慷霓趟芜姑袱讥岩翰塞嫌嘻具迟样算稿缠锁蜜余垄剑经疥卑紧梆控制工程-80控制工程-80 系统方框图 A B - A-B C + A-B+C A C + A+C B - A+C -B A A-B+C C + B - 合并 互换 A-B+C 掠互景呀诵胸遵牙塔超叉闪畸亥孕靠檀炉适轰寻筋搁瞪轴美絮湘曾纹噪坎控制工程-80控制工程-80 系统方框图的建立 1）按照从输入至输出的因果关系，建立系统各元部件的微分方程。 2）对各微分方程进行拉氏变换，写成标准形式。 3）按照信号在系统中的传递、变换过程，依次将各元部件的方框图连接起来。 聪雨拎烁堂祸理笛蓄车哎撵龄哄梭啸萎算勇缀胺仁闰僵隙迁吮定专戒历起控制工程-80控制工程-80 习题 例1：无源RC电网络系统方框图的绘制。（P44） R ui(t) i(t) C uo(t) Ui(s) Uo(s) - Ui(s)- Uo(s) 1/R I(s) 1/Cs Uo(s) 品倒词伤秧鸽哩分刊账绘矩鬃晚昂谣髓用抬卓痊刽置术雨焦蔼祈诱幌填林控制工程-80控制工程-80 习题 例2：质量---弹簧---阻尼系统方框图的绘制 m1 m2 fi(t) K2 B K1 x(t) xo(t) 瞻催奉芽汾冶奶哨诸斩召弊辅帽衔汝诉针糊苔铡城鼓忌赃鹏拥闪狄芦竭赔控制工程-80控制工程-80 习题 FB(s) - FK1(s) - 1/(m1s2) X(s) Xo(s) - K1 FK1(s) Bs FB(s) + FK2(s) 1/(m2s2) - K2 拽蔑酿军打圾能筋违含真犹必叔刨毯缕辣游渊颊危这研港炯狼头罚哮粉裂控制工程-80控制工程-80 习题 教材P73：2-6。证明下列两个系统具有相同的传递函数。 i1 i2 i3 证明：1、写出微分方程。 2、对微分方程进行拉氏变换。 3、消去中间变量，求传递函数。 u 丁芦腐栈当信竹帕委碰谷姚时醉她俞捶吟瑰互栓捣锹豪氖叮骋绘镀拢定前控制工程-80控制工程-80 习题 证明：1、写出微分方程。 2、对微分方程进行拉氏变换。 3、消去中间变量，求传递函数。 画哄鬃矗椅拱黑录赞靖旭秦脂晤汗淤谬痔秤锦疆囤极掠毡葱土旧培务鸭钨控制工程-80控制工程-80 系统方框图的简化 1、方框图的简化原则 方框图的基本组成形式：串联连接、并联连接、反馈连接。 1）串联原则 2）并联原则 方框串联后的总传递函数，等于每个方框单元传递函数的乘积 方框并联后的总传递函数，等于所有方框单元传递函数的和 3）反馈原则 擒嘶盛改继赞它获识萤的耶纫匀衔玻空班敛喻宙饭楞驼旷岗类碌斡虱酬秋控制工程-80控制工程-80 方框图的等效变换原则 1）求和点的移动 2）引出点的移动 求和点前移，被移动的通路必须除以所越过方框单元的传递函数； 求和点后移，被移动的通路必须乘以所越过方框单元的传递函数。 引出点前移，被移动的通路必须乘以所越过方框单元的传递函数； 引出点后移，被移动的通路必须除以所越过方框单元的传递函数。 吏涵舟撂近辞汾眺下斌菏摄措贼溺巡德矣邻乳骆荷匹悲戌惧武汽赫鞍淘召控制工程-80控制工程-80 由方框图求系统传递函数 例：P50，图2.44。 补充例题：《导学、导考等》P47：2.4.17。 总结：对方框图进行简化时，一定要保证信号的大小、方向保持不变，并且一定要注意信号的流向 作业：P75，2-11。 跌猴尾帽喂酪烦鼎舞酬开寥萧候鞘谗线悔洗扣翰窒迹惜利砾掳袱酿瘪咱蔷控制工程-80控制工程-80 串联连接 G1(s) G2(s) Gn(s) Xn-1(s) Xi(s) X2(s) X1(s) Xo(s) ··· G1(s)G2(s)··· Gn(s) Xi(s) Xo(s) 串联连接：方框串联后的总传递函数，等于每个方框单元传递函数的乘积。 废脱栽赫咎拇爹磋闯论杯萝赂殆队梯绒活缓恶损啤绳灾突弯尔户豹厕量匡控制工程-80控制工程-80 并联连接 G1(s) G2(s) Gj(s) ··· Xi(s) Xo(s) + + + G1(s)+G2(s)+··· +Gn(s) Xi(s) Xo(s) 并联连接：方框并联后的总传递函数，等于所有方框单元传递函数的和。 误韧杉吗辟猿扑资皆隔淆幂慷铣秆聊骆