一、結(jié)構(gòu)圖的組成1、信號(hào)線：有箭頭的直線，箭頭表示信號(hào)傳遞方向。2、引出點(diǎn)：信號(hào)引出或測(cè)量的位置。從同一信號(hào)線上引出的信號(hào)，數(shù)值和性質(zhì)完全相同12/3/20221重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院一、結(jié)構(gòu)圖的組成1、信號(hào)線：有箭頭的直線，箭頭表示信號(hào)傳遞方3、綜合點(diǎn)：對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上的信號(hào)進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算，“＋”表示相加，常省略，“－”表示相減。4、方框：表示典型環(huán)節(jié)或其組合，框內(nèi)為對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)，兩側(cè)為輸入、輸出信號(hào)線。12/3/20222重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院3、綜合點(diǎn)：對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上的信號(hào)進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算，“＋”表示相二、結(jié)構(gòu)圖的建立繪制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的一般步驟1、寫(xiě)出系統(tǒng)中每一個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)方程式;2、根據(jù)部件的運(yùn)動(dòng)方程式寫(xiě)出相應(yīng)的傳遞函數(shù)，一個(gè)部件用一個(gè)方框表示,在框中填入相應(yīng)的傳遞函數(shù);3、根據(jù)信號(hào)的流向，將各方框單元依次連接起來(lái)，并把系統(tǒng)的輸入量置于系統(tǒng)方框圖的最左端，輸出量置于最右端。繪制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖依據(jù)的原則是信號(hào)流通關(guān)系。12/3/20223重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院二、結(jié)構(gòu)圖的建立繪制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的一般步驟1、寫(xiě)出系統(tǒng)中每例：直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖12/3/20224重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院例：直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖12/1/20224重慶郵電大學(xué)例已知RC網(wǎng)絡(luò)如圖所示，作出該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

電路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖建立12/3/20225重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院例已知RC網(wǎng)絡(luò)如圖所示，作出該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。電路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)例2－25已知兩級(jí)RC網(wǎng)絡(luò)如圖所示，作出該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

解：設(shè)中間變量Ux，用復(fù)數(shù)阻抗法順序?qū)懗鏊阕臃匠毯头綁K圖。

12/3/20226重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院例2－25已知兩級(jí)RC網(wǎng)絡(luò)如圖所示，作出12/1/2022

12/3/20227重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院12/1/20227重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院連接基本方塊，得到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。12/3/20228重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院連接基本方塊，得到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。12/1/20228重慶郵電大三、結(jié)構(gòu)圖化簡(jiǎn)1、化簡(jiǎn)目的： 將結(jié)構(gòu)圖化簡(jiǎn)為一個(gè)方塊，即傳遞函數(shù)。2、化簡(jiǎn)原則：保證化簡(jiǎn)前后的代數(shù)等價(jià)關(guān)系不變（1）化簡(jiǎn)前后，前向通路傳遞函數(shù)的乘積不變。（2）化簡(jiǎn)前后，回路傳遞函數(shù)的乘積不變。

12/3/20229重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院三、結(jié)構(gòu)圖化簡(jiǎn)1、化簡(jiǎn)目的：12/1/20229重慶郵電大等效變換法則

（1）環(huán)節(jié)串聯(lián) 減少方塊（2）環(huán)節(jié)并聯(lián) 減少支路12/3/202210重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院等效變換法則（1）環(huán)節(jié)串聯(lián) 減少方塊12/1/20221（3）反饋回路化簡(jiǎn) 減少回路證明如果是正反饋：12/3/202211重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院（3）反饋回路化簡(jiǎn) 減少回路12/1/202211重慶郵（4）相加點(diǎn)移動(dòng)前移后移互易12/3/202212重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院（4）相加點(diǎn)移動(dòng)12/1/202212重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)（5）分支點(diǎn)移動(dòng)前移后移注意：相加點(diǎn)與分支點(diǎn)沒(méi)有簡(jiǎn)單互易法則；負(fù)號(hào)可在支路上移動(dòng)。12/3/202213重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院（5）分支點(diǎn)移動(dòng)12/1/202213重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)例：試簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并求系統(tǒng)傳遞函數(shù)。12/3/202214重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院例：試簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并求系統(tǒng)傳遞函數(shù)。12/1/2022112/3/202215重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院12/1/202215重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院12/3/202216重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院12/1/202216重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院方法1:引出點(diǎn)后移例：試簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并求系統(tǒng)傳遞函數(shù)。12/3/202217重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院方法1:例：試簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并求系統(tǒng)傳遞函數(shù)。12/1/2例：試簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并求系統(tǒng)傳遞函數(shù)。方法2:引出點(diǎn)前移12/3/202218重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院例：試簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并求系統(tǒng)傳遞函數(shù)。方法2:12/1/2例2－26兩級(jí)RC濾波網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖如圖所示，試采用結(jié)構(gòu)圖等價(jià)變換法化簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)圖。步驟一向左移出相加點(diǎn)，向右移出分支點(diǎn)12/3/202219重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院例2－26兩級(jí)RC濾波網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖如圖所12/1/2022步驟二化簡(jiǎn)兩個(gè)內(nèi)部回路，合并反饋支路

步驟三反饋回路化簡(jiǎn)，令T1=R1C1，T2=R2C2，T3=R1C2傳遞函數(shù)為12/3/202220重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院步驟二化簡(jiǎn)兩個(gè)內(nèi)部回路，合并反饋支路12/1/2022例結(jié)構(gòu)圖如圖所示，試采用結(jié)構(gòu)圖等價(jià)變換法化簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)圖（多種方法）。H1H2G1G2G3G4(-)(-)RY12/3/202221重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院例結(jié)構(gòu)圖如圖所示，試采用結(jié)構(gòu)圖等價(jià)變換法化簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)圖（多種方四、梅遜公式（Mason） 梅遜公式是基于信號(hào)流圖理論(SignalFlowingChart)得出的一套計(jì)算公式，可以將傳遞函數(shù)一次寫(xiě)出。

信號(hào)流圖只適用于線性系統(tǒng)。12/3/202222重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院四、梅遜公式（Mason） 梅遜公式是基于信號(hào)流圖理論(S1、結(jié)構(gòu)圖與信號(hào)流圖結(jié)構(gòu)圖：信號(hào)流圖：是一種線圖，由節(jié)點(diǎn)、有向支路、通路、回路、增益等組成。

12/3/202223重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院1、結(jié)構(gòu)圖與信號(hào)流圖12/1/202223重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化支路：表示變量之間的傳輸關(guān)系。2、信號(hào)流圖的基本概念節(jié)點(diǎn)：表示系統(tǒng)中的變量。信號(hào)流圖是一種表示線性化代數(shù)方程組變量間關(guān)系的圖示方法。信號(hào)流圖由節(jié)點(diǎn)和支路組成。x1x4x3x2abc112/3/202224重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院支路：表示變量之間的信號(hào)流圖的基本術(shù)語(yǔ)(1)源節(jié)點(diǎn)：只有輸出支路，沒(méi)有輸入支路的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為源點(diǎn)，它對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)的輸入信號(hào)，或稱(chēng)為輸入節(jié)點(diǎn)。(2)匯節(jié)點(diǎn)：只有輸入支路，沒(méi)有輸出支路的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為阱點(diǎn)，它對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)的輸出信號(hào)，或稱(chēng)為輸出節(jié)點(diǎn)。(3)混合節(jié)點(diǎn)：既有輸入支點(diǎn)也有輸出支點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為混合節(jié)點(diǎn)。輸入節(jié)點(diǎn)（源點(diǎn)）輸出節(jié)點(diǎn)（匯點(diǎn)）輸入節(jié)點(diǎn)（源點(diǎn)）12/3/202225重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院信號(hào)流圖的基本術(shù)語(yǔ)(1)源節(jié)點(diǎn)：只有輸出支路，沒(méi)有輸入支路的(4)通道：從某一節(jié)點(diǎn)開(kāi)始沿支路箭頭方向經(jīng)過(guò)各相連支路到另一節(jié)點(diǎn)（或同一節(jié)點(diǎn)）構(gòu)成的路徑稱(chēng)為通道。(5)開(kāi)通道：與任一節(jié)點(diǎn)相交不多于一次的通路稱(chēng)為開(kāi)通道。(6)閉通道：如果通道的終點(diǎn)就是通道的起點(diǎn)，并且與任何其他節(jié)點(diǎn)相交不多于一次的稱(chēng)為閉通道或稱(chēng)為回環(huán)。(7)回環(huán)增益：回環(huán)中各支路傳輸?shù)某朔e稱(chēng)為回環(huán)增益。(8)前向通道：是指從源頭開(kāi)始并終止于匯點(diǎn)且與其他節(jié)點(diǎn)相交不多于一次的通道，該通道的各傳輸乘積稱(chēng)為前向通道增益。(9)不接觸回環(huán)：如果一信號(hào)流圖有多個(gè)回環(huán)，各回環(huán)之間沒(méi)有任何公共節(jié)點(diǎn)，就稱(chēng)為不接觸回環(huán)，反之稱(chēng)為接觸回環(huán)。信號(hào)流圖的基本術(shù)語(yǔ)12/3/202226重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院(4)通道：從某一節(jié)點(diǎn)開(kāi)始沿支路箭頭方向經(jīng)過(guò)各相連支路到另一3、信號(hào)流圖的繪制(1)由結(jié)構(gòu)圖繪制信號(hào)流圖－112/3/202227重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院3、信號(hào)流圖的繪制(1)由結(jié)構(gòu)圖繪制信號(hào)流圖－112/1/2(2)由方程組繪制信號(hào)流圖首先按照節(jié)點(diǎn)的次序繪出各節(jié)點(diǎn)，然后根據(jù)各方程式繪制各支路。當(dāng)所有方程式的信號(hào)流圖繪制完畢后，即得系統(tǒng)的信號(hào)流圖，如圖12/3/202228重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院(2)由方程組繪制信號(hào)流圖首先按照節(jié)點(diǎn)的次序繪出各節(jié)點(diǎn)，然后4、梅遜公式梅遜增益計(jì)算公式：公式中：

pi從輸入到輸出的第i條前向通路總增益；

梅遜公式特征式；

i

第i條前向通路的余子式。 獨(dú)立回路增益的乘積之和 兩兩不接觸回路增益乘積之和 三三不接觸回路增益乘積之和12/3/202229重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院4、梅遜公式12/1/202229重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院i

特征式中，將與第i條前向通路相接觸的回 路各項(xiàng)全部去除后剩下的余子式。例2－27已知兩級(jí)RC網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖如圖所示，試用梅遜公式法求取傳遞函數(shù)。12/3/202230重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院i特征式中，將與第i條前向通路相接觸的回12/1/2解（1）獨(dú)立回路L，3個(gè)

（2）寫(xiě)出互不接觸回路乘積，L1,L2不接觸，12/3/202231重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院12/1/202231重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院（3）寫(xiě)出梅遜公式特征式

（4）寫(xiě)出前向通路pi，僅一個(gè)（5）寫(xiě)出各項(xiàng)余子式i，僅一個(gè)12/3/202232重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院12/1/202232重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院（6）傳遞函數(shù)為12/3/202233重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院（6）傳遞函數(shù)為12/1/202233重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)例2－28三級(jí)RC濾波網(wǎng)絡(luò)如圖所示，求傳遞函數(shù)G(s)。（1）一條前向通路（2）5個(gè)獨(dú)立回路12/3/202234重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院例2－28三級(jí)RC濾波網(wǎng)絡(luò)如12/1/202234重慶郵電大（3）兩兩互不接觸回路，共6項(xiàng)I-II，I-III，II-III，I-V，III-IV，IV-V， 每項(xiàng)為

6項(xiàng)為（4）三三互不接觸回路，1項(xiàng)12/3/202235重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院12/1/202235重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院（5）特征式（6）余子式（7）傳遞函數(shù)12/3/202236重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院（5）特征式12/1/202236重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院例.設(shè)某系統(tǒng)的方框圖如圖所示，試求其傳遞函數(shù)R(S)11G1G3G2Y(S)G4-1-H1-H2YG1G2G3G4---H1H2R12/3/202237重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院例.設(shè)某系統(tǒng)的方框圖如圖所示，試求其傳遞函數(shù)R(S)11G112/3/202238重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院12/1/202238重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院五、閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)一、一般系統(tǒng)

1、單位反饋系統(tǒng)今后除了個(gè)別情況之外，只考慮單位化后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。12/3/202239重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院五、閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)一、一般系統(tǒng)12/1/2022392、開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)3、閉環(huán)傳遞函數(shù)4、系統(tǒng)的輸出5、誤差信號(hào)12/3/202240重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2、開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)12/1/202240重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院精品課件！12/3/202241重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院精品課件！12/1/202241重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院精品課件！12/3/202242重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院精品課件！12/1/202242重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院6、誤差傳遞函數(shù)則有誤差傳遞函數(shù)為閉環(huán)傳遞函數(shù)12/3/202243重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院6、誤差傳遞函數(shù)12/1/202243重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)一、結(jié)構(gòu)圖的組成1、信號(hào)線：有箭頭的直線，箭頭表示信號(hào)傳遞方向。2、引出點(diǎn)：信號(hào)引出或測(cè)量的位置。從同一信號(hào)線上引出的信號(hào)，數(shù)值和性質(zhì)完全相同12/3/202244重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院一、結(jié)構(gòu)圖的組成1、信號(hào)線：有箭頭的直線，箭頭表示信號(hào)傳遞方3、綜合點(diǎn)：對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上的信號(hào)進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算，“＋”表示相加，常省略，“－”表示相減。4、方框：表示典型環(huán)節(jié)或其組合，框內(nèi)為對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)，兩側(cè)為輸入、輸出信號(hào)線。12/3/202245重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院3、綜合點(diǎn)：對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上的信號(hào)進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算，“＋”表示相二、結(jié)構(gòu)圖的建立繪制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的一般步驟1、寫(xiě)出系統(tǒng)中每一個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)方程式;2、根據(jù)部件的運(yùn)動(dòng)方程式寫(xiě)出相應(yīng)的傳遞函數(shù)，一個(gè)部件用一個(gè)方框表示,在框中填入相應(yīng)的傳遞函數(shù);3、根據(jù)信號(hào)的流向，將各方框單元依次連接起來(lái)，并把系統(tǒng)的輸入量置于系統(tǒng)方框圖的最左端，輸出量置于最右端。繪制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖依據(jù)的原則是信號(hào)流通關(guān)系。12/3/202246重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院二、結(jié)構(gòu)圖的建立繪制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的一般步驟1、寫(xiě)出系統(tǒng)中每例：直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖12/3/202247重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院例：直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖12/1/20224重慶郵電大學(xué)例已知RC網(wǎng)絡(luò)如圖所示，作出該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

電路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖建立12/3/202248重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院例已知RC網(wǎng)絡(luò)如圖所示，作出該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。電路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)例2－25已知兩級(jí)RC網(wǎng)絡(luò)如圖所示，作出該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

解：設(shè)中間變量Ux，用復(fù)數(shù)阻抗法順序?qū)懗鏊阕臃匠毯头綁K圖。

12/3/202249重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院例2－25已知兩級(jí)RC網(wǎng)絡(luò)如圖所示，作出12/1/2022

12/3/202250重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院12/1/20227重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院連接基本方塊，得到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。12/3/202251重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院連接基本方塊，得到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。12/1/20228重慶郵電大三、結(jié)構(gòu)圖化簡(jiǎn)1、化簡(jiǎn)目的： 將結(jié)構(gòu)圖化簡(jiǎn)為一個(gè)方塊，即傳遞函數(shù)。2、化簡(jiǎn)原則：保證化簡(jiǎn)前后的代數(shù)等價(jià)關(guān)系不變（1）化簡(jiǎn)前后，前向通路傳遞函數(shù)的乘積不變。（2）化簡(jiǎn)前后，回路傳遞函數(shù)的乘積不變。

12/3/202252重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院三、結(jié)構(gòu)圖化簡(jiǎn)1、化簡(jiǎn)目的：12/1/20229重慶郵電大等效變換法則

（1）環(huán)節(jié)串聯(lián) 減少方塊（2）環(huán)節(jié)并聯(lián) 減少支路12/3/202253重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院等效變換法則（1）環(huán)節(jié)串聯(lián) 減少方塊12/1/20221（3）反饋回路化簡(jiǎn) 減少回路證明如果是正反饋：12/3/202254重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院（3）反饋回路化簡(jiǎn) 減少回路12/1/202211重慶郵（4）相加點(diǎn)移動(dòng)前移后移互易12/3/202255重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院（4）相加點(diǎn)移動(dòng)12/1/202212重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)（5）分支點(diǎn)移動(dòng)前移后移注意：相加點(diǎn)與分支點(diǎn)沒(méi)有簡(jiǎn)單互易法則；負(fù)號(hào)可在支路上移動(dòng)。12/3/202256重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院（5）分支點(diǎn)移動(dòng)12/1/202213重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)例：試簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并求系統(tǒng)傳遞函數(shù)。12/3/202257重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院例：試簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并求系統(tǒng)傳遞函數(shù)。12/1/2022112/3/202258重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院12/1/202215重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院12/3/202259重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院12/1/202216重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院方法1:引出點(diǎn)后移例：試簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并求系統(tǒng)傳遞函數(shù)。12/3/202260重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院方法1:例：試簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并求系統(tǒng)傳遞函數(shù)。12/1/2例：試簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并求系統(tǒng)傳遞函數(shù)。方法2:引出點(diǎn)前移12/3/202261重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院例：試簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并求系統(tǒng)傳遞函數(shù)。方法2:12/1/2例2－26兩級(jí)RC濾波網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖如圖所示，試采用結(jié)構(gòu)圖等價(jià)變換法化簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)圖。步驟一向左移出相加點(diǎn)，向右移出分支點(diǎn)12/3/202262重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院例2－26兩級(jí)RC濾波網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖如圖所12/1/2022步驟二化簡(jiǎn)兩個(gè)內(nèi)部回路，合并反饋支路

步驟三反饋回路化簡(jiǎn)，令T1=R1C1，T2=R2C2，T3=R1C2傳遞函數(shù)為12/3/202263重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院步驟二化簡(jiǎn)兩個(gè)內(nèi)部回路，合并反饋支路12/1/2022例結(jié)構(gòu)圖如圖所示，試采用結(jié)構(gòu)圖等價(jià)變換法化簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)圖（多種方法）。H1H2G1G2G3G4(-)(-)RY12/3/202264重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院例結(jié)構(gòu)圖如圖所示，試采用結(jié)構(gòu)圖等價(jià)變換法化簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)圖（多種方四、梅遜公式（Mason） 梅遜公式是基于信號(hào)流圖理論(SignalFlowingChart)得出的一套計(jì)算公式，可以將傳遞函數(shù)一次寫(xiě)出。

信號(hào)流圖只適用于線性系統(tǒng)。12/3/202265重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院四、梅遜公式（Mason） 梅遜公式是基于信號(hào)流圖理論(S1、結(jié)構(gòu)圖與信號(hào)流圖結(jié)構(gòu)圖：信號(hào)流圖：是一種線圖，由節(jié)點(diǎn)、有向支路、通路、回路、增益等組成。

12/3/202266重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院1、結(jié)構(gòu)圖與信號(hào)流圖12/1/202223重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化支路：表示變量之間的傳輸關(guān)系。2、信號(hào)流圖的基本概念節(jié)點(diǎn)：表示系統(tǒng)中的變量。信號(hào)流圖是一種表示線性化代數(shù)方程組變量間關(guān)系的圖示方法。信號(hào)流圖由節(jié)點(diǎn)和支路組成。x1x4x3x2abc112/3/202267重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院支路：表示變量之間的信號(hào)流圖的基本術(shù)語(yǔ)(1)源節(jié)點(diǎn)：只有輸出支路，沒(méi)有輸入支路的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為源點(diǎn)，它對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)的輸入信號(hào)，或稱(chēng)為輸入節(jié)點(diǎn)。(2)匯節(jié)點(diǎn)：只有輸入支路，沒(méi)有輸出支路的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為阱點(diǎn)，它對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)的輸出信號(hào)，或稱(chēng)為輸出節(jié)點(diǎn)。(3)混合節(jié)點(diǎn)：既有輸入支點(diǎn)也有輸出支點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為混合節(jié)點(diǎn)。輸入節(jié)點(diǎn)（源點(diǎn)）輸出節(jié)點(diǎn)（匯點(diǎn)）輸入節(jié)點(diǎn)（源點(diǎn)）12/3/202268重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院信號(hào)流圖的基本術(shù)語(yǔ)(1)源節(jié)點(diǎn)：只有輸出支路，沒(méi)有輸入支路的(4)通道：從某一節(jié)點(diǎn)開(kāi)始沿支路箭頭方向經(jīng)過(guò)各相連支路到另一節(jié)點(diǎn)（或同一節(jié)點(diǎn)）構(gòu)成的路徑稱(chēng)為通道。(5)開(kāi)通道：與任一節(jié)點(diǎn)相交不多于一次的通路稱(chēng)為開(kāi)通道。(6)閉通道：如果通道的終點(diǎn)就是通道的起點(diǎn)，并且與任何其他節(jié)點(diǎn)相交不多于一次的稱(chēng)為閉通道或稱(chēng)為回環(huán)。(7)回環(huán)增益：回環(huán)中各支路傳輸?shù)某朔e稱(chēng)為回環(huán)增益。(8)前向通道：是指從源頭開(kāi)始并終止于匯點(diǎn)且與其他節(jié)點(diǎn)相交不多于一次的通道，該通道的各傳輸乘積稱(chēng)為前向通道增益。(9)不接觸回環(huán)：如果一信號(hào)流圖有多個(gè)回環(huán)，各回環(huán)之間沒(méi)有任何公共節(jié)點(diǎn)，就稱(chēng)為不接觸回環(huán)，反之稱(chēng)為接觸回環(huán)。信號(hào)流圖的基本術(shù)語(yǔ)12/3/202269重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院(4)通道：從某一節(jié)點(diǎn)開(kāi)始沿支路箭頭方向經(jīng)過(guò)各相連支路到另一3、信號(hào)流圖的繪制(1)由結(jié)構(gòu)圖繪制信號(hào)流圖－112/3/202270重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院3、信號(hào)流圖的繪制(1)由結(jié)構(gòu)圖繪制信號(hào)流圖－112/1/2(2)由方程組繪制信號(hào)流圖首先按照節(jié)點(diǎn)的次序繪出各節(jié)點(diǎn)，然后根據(jù)各方程式繪制各支路。當(dāng)所有方程式的信號(hào)流圖繪制完畢后，即得系統(tǒng)的信號(hào)流圖，如圖12/3/202271重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院(2)由方程組繪制信號(hào)流圖首先按照節(jié)點(diǎn)的次序繪出各節(jié)點(diǎn)，然后4、梅遜公式梅遜增益計(jì)算公式：公式中：

pi從輸入到輸出的第i條前向通路總增益；

梅遜公式特征式；

i

第i條前向通路的余子式。 獨(dú)立回路增益的乘積之和 兩兩不接觸回路增益乘積之和 三三不接觸回路增益乘積之和12/3/202272重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院4、梅遜公式12/1/202229重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院i

特征式中，將與第i條前向通路相接觸的回 路各項(xiàng)全部去除后剩下的余子式。例2－27已知兩級(jí)RC網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖如圖所示，試用梅遜公式法求取傳遞函數(shù)。12/3/202273重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院i特征式中，將與第i條前向通路相接觸的回12/1/2解（1）獨(dú)立回路L，3個(gè)

（2）寫(xiě)出互不接觸回路乘積，L1,L2不接觸，12/3/202274重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院12/1/202231重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院（3）寫(xiě)出梅遜公式特征式

（4）寫(xiě)出前向通路pi，僅一個(gè)（5）寫(xiě)出各項(xiàng)余子式i，僅一個(gè)12/3/202275重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院12/1/202232重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院（6）