自动控制原理原理第2章.ppt

小 结 5.动态结构图。 动态结构图是传递函数的图解化，能够直观形象地表示出系统中信号的传递变换特性，有助于求解系统的各种传递函数，进一步分析和研究系统。 6.信号流图。 信号流图是一种用图线表示系统中信号流向的数学模型，完全包括了描述系统的所有信息及相互关系。通过运用梅逊公式能够简便、快捷地求出系统的传递函数。 * 2.5系统传递函数和结构图的等效变换 3. 系统开环传递函数 定义： 闭环系统反馈信号的拉氏变换与偏差信号的拉氏变换之比（反馈通道断开），定义为系统的开环传递函数，用 表示。 2.5系统传递函数和结构图的等效变换 系统的开环传递函数是正向通道传递函数与反向通道传递函数的乘积。 ——正向通道传递函数 ——反向通道传递函数 2.5系统传递函数和结构图的等效变换 例2-12 无交叉局部反馈系统 2.5系统传递函数和结构图的等效变换 例2-13 有交叉局部反馈系统 2.5系统传递函数和结构图的等效变换 4. 系统闭环传递函数 定义： 在初始条件为零时，系统的输出量与输入量的拉氏变换之比称为系统的闭环传递函数，用 表示。 2.5系统传递函数和结构图的等效变换 对于单位反馈系统，有 2.5系统传递函数和结构图的等效变换 2.5系统传递函数和结构图的等效变换 5.系统对给定作用和扰动作用的传递函数 原则：对于线性系统来说，可以运用叠加原理，即对每一个输入量分别求出输出量，然后再进行叠加，就得到系统的输出量。 2.5系统传递函数和结构图的等效变换 （1）只有给定作用 闭环传函： 输出量： 2.5系统传递函数和结构图的等效变换 （2）只有扰动作用 闭环传函： 输出量： 2.5系统传递函数和结构图的等效变换 （3）两个输入量同时作用于系统 2.6 信号流图 信号流图是一种用图线表示线性系统方程组的方法。 设一线性方程组为 由拉氏变换可变为 2.6 信号流图 用信号流图表示上述方程组各变量之间的关系。 设一系统为 输入信号 输出信号 增益 2.6 信号流图 设一系统为 2.6 信号流图 1.信号流图中的术语 (2)汇点 只有输入支路的节点称为汇点或称为输出节点。它一般表示系统的输出变量。 (1)源点 只有输出支路的节点称为源点或称为输入节点。它一般表示系统的输入变量。 2.6 信号流图 (3)混合节点 既有输入支点又有输出支点的节点称为混合节点。 (4)通路 从某一节点开始，沿支路箭头方向经过各相连支路到另一节点（或同一节点）构成的路径，称为通路。通路中各支路传输的乘积称为通路增益。 2.6 信号流图 (5)开通路 与任一节点相交不多于一次的通路称为开通路。 (6)闭通路 如果通路的终点就是通路的起点，并且与任何其他节点相交不多于一次的通路称为闭通路或称为回环。 (7)回环增益 回环中各支路传输的乘积称为回环增益（或传输）。 2.6 信号流图 2. 信号流图的绘制 2.6 信号流图 3. 信号流图的简化法则 2.6 信号流图 4. 梅逊增益公式 式中： T ——系统的总传输； Tk ——第k 条前向通道的传输； n ——从输入节点到输出节点的前向通路数； ——信号流图的特征式； 特征式的意义为 ——信号流图中所有不同回环的传输之和； ——信号流图中每两个互不接触回环的传输乘积之和； ——m个互不接触回环的传输乘积之和； ——称为第k条通路特征式的余因子，是在 中除去第k 条前向通路相接触的各回环传输（即将其置零）。 2.6 信号流图 2.6 信号流图 例2-14 计算下图总的传输 前向通路有两条： 2.6 信号流图 三个回环的传输 三个回环中， 和 互不接触 2.6 信号流图 系统的特征式为 都与 接触，所以 都与 接触，所以 2.6 信号流图 系统总的传输为 2.6 信号流图 例2-15 求下面系统的传输。 求： 2.6 信号流图 解：1） 2.6 信号流图 解：2） 和 都与 相接触 根据梅逊公式得 2.6 信号流图 3） 4） 小 结 1.数学模型的基本概念。 数学模型是描述系统因果关系的数学表达式，是对系统进行理论分析研究的主要依据。 2.通过解析法对实际系统建立数学模型。 在本章中，根据系统各环节的工作原理，建立其微分方程式，反映其动态本质