ZL控制系统结构图与信号流图2.ppt

* * * * * * * * * * * 闭环系统的极点与控制系统的瞬态响应和系统的稳定性密切相关 特征多项式与开环传函相关，因此其动态特性可用开环传函分析 特征多项式是唯一的，即闭环极点的分布是唯一的。 * 作业2-19，2-22 7 复习 复习 复习 其中，Δ为系统的特征式，且： Δ=1-∑La+∑LbLc-∑LdLeLf +… 　 三、梅逊(Mason)增益公式 — --所有单独回路增益之和 ∑La ∑LbLc—所有两两互不接触回路增益乘积之和 ∑LdLeLf—所有三个互不接触回路增益乘积之和 Pk—从R(s)到C(s)的第k条前向通路传递函数 △k第k条前向通路的余子式 去掉第k条前向通路后所求的△ 复习 复习 1 复习 x5 1 复习 典型反馈控制系统的传递函数 典型反馈控制系统的传递函数 r(t)–输入信号、有用信号、给定信号、指令信号、参考输入 c(t) – 输出信号、被控信号 n(t) – 干扰信号、扰动信号 e(t) – 误差信号 b(t) – 反馈信号 三种传递函数：开环传递函数、闭环传递函数、 误差传递函数 一. 闭环系统的开环传递函数 它是当主反馈回路断开时反馈信号与误差信号之间的传递函数。 闭环系统的开环传递函数： 二. 给定输入信号作用下系统的闭环传递函数 即 假设N(s)=0，输出信号C(s)与输入信号R(s)之比。 三. 扰动信号作用下系统的闭环传递函数 假设R(s)=0，输出信号C(s)与扰动信号N(s)之比。 扰动n(t) 作用下系统的闭环传递函数 四. 系统的总输出 　　根据线性系统的叠加原理，系统的总输出为给定输入和扰动输入引起的输出的总和。 R(s) C(s) － B(s) E(s) ＋ N(s) 五. 闭环控制系统的误差传递函数 R(s) C(s) － B(s) E(s) ＋ N(s) R(s) － E(s) r(t)作用下 误差输出 Ｅ(s) ＋ N(s) n(t)作用下 误差输出 R(s) － E(s) N(s) Ｅ(s) ＋ ① r(t)作用下系统的误差传递函数 ② n(t)作用下系统的误差传递函数 ③ 系统的总误差 小小结 小小结 小小结 本章小结 测试题：结构图等效变换和梅森公式两种方法求C(S)/R(S)，（要有中间过程） 2-22 1) 串联连接 　　特点：前一环节的输出量就是后一环节的输入量。 Ｒ(s) D(s) C(s) (a) Ｒ(s) C(s) (b) (n为相串联的环节数) C(s)＝G2(s)G1(s)R(s) 2. 结构图的等效变换和化简 复习 2) 并联连接 　　特点：各环节的输入信号是相同的，均为R(s)，输出C(s)为各环节的输出之和。 Ｒ(s) C(s) (n为相并联的环节数，包括“-”的情况) Ｒ(s) C1(s) C(s) ± C2(s) C(s)＝C1(s)+C2(s) ＝[G1(s)+G2(s)]R(s) 2. 结构图的等效变换和化简 复习 3) 反馈连接 ? R(s) C(s) R(s) C(s) ± B(s) E(s) C(s)＝ G (s)[R(s)±H(s)C(s)] 结论： C (s)＝G (s)E(s) B(s)＝H(s)C(s) E(s)＝R(s)±B(s) “-”对应正反馈 “+”对应负反馈 2. 结构图的等效变换和化简 复习 * 结构图三种基本形式 G1 G2 G2 G1 G1 G2 G1 G2 G1 G2 G1 G1 G2 1+ 串 联 并 联 反 馈 复习 复习 符号的移动 ? R(s) C(s) (a) ± B(s) E(s) R(s) C(s) (b) B(s) E(s) ＋ 单位反馈 ? R(s) C(s) (b) R(s) C(s) (a) ± E(s) 2. 结构图的等效变换和化简 复习 4) 综合点前移：综合点从方框的输出端移到输入端 R(s) C(s) (a) ± X(s) R(s) C(s) (b) ± X(s) ? C(s)＝ R(s)G (s)±X(s)= [R(s)±X(s)/G (s)]G (s) 5) 综合点后移：综合点从方框的输入端移到输出端 ? C(s)＝[R(s)±X(s)]G(s)=R(s)G (s)±X(s)G (s) R(s) C(s) ± (b) X(s) (a) R(s) C(s) ± X(s) 复习 6) 引出点前移：引出点从方框的输出端移到输入端 ? 7) 引出点后移：引出点从方框的输入端移到输出端 ? R(s) C(s) (a) C(s) R(s) C(s) (b) C(s) (a) R(s) C(s) R(s) R(s) C(s) (b) R(s) 复习 9) 相