自動(dòng)控制理論傳遞函數(shù)及方塊圖1第1頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六二、繪制系統(tǒng)框圖步驟３.根據(jù)控制系統(tǒng)的信號(hào)走向關(guān)系，將各框圖依次用信號(hào)線連接，系統(tǒng)輸入量列左端，系統(tǒng)輸出量列右端。２.用框圖表示每一個(gè)部件１.列寫系統(tǒng)每一個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)方程從輸入量開始寫，以系統(tǒng)輸入量作為第一個(gè)方程右邊的量；每個(gè)方程左邊只有一個(gè)量，從第二個(gè)方程開始，每個(gè)方程左邊的量是前面方程右邊的中間變量；直到系統(tǒng)輸出量在方程的左邊出現(xiàn)為止；2第2頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六例2-5RurucCi(t)3第3頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六例2-6ucurC1C2R1R2i1i24第4頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六將上圖匯總得到：5第5頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六6第6頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六Note:

只有當(dāng)一個(gè)方塊的輸出量不受其后的方塊影響時(shí)，才能夠?qū)⑺麄兇?lián)連接。如果在這些環(huán)節(jié)之間存在著負(fù)載效應(yīng)，就必須將這些環(huán)節(jié)合并為一個(gè)單一的方塊。7第7頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六二、方塊圖運(yùn)算法則：

1、串聯(lián)運(yùn)算法則

因?yàn)榻Y(jié)論：多個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)后總的傳遞函數(shù)等于每個(gè)環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)的乘積。

G(s)=G1(s)G2(s)Gn(s)8第8頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六2、并聯(lián)運(yùn)算法則

因?yàn)樗?/p>

結(jié)論：多個(gè)環(huán)節(jié)并聯(lián)后的傳遞函數(shù)等于所有并聯(lián)環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)之和。

G(s)=G1(s)+G2(s)++Gn(s)

9第9頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六3、反饋運(yùn)算法則

前向通道和反饋通道傳遞函數(shù)分別為G(s)、H(s)

結(jié)論：具有負(fù)反饋結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)等于前向通的傳遞函數(shù)除以1加（若正反饋為減）前向通道與反饋通道傳遞函數(shù)的乘積。10第10頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六

4.信號(hào)相加點(diǎn)和引出點(diǎn)的移動(dòng)1、相加點(diǎn)前移2、相加點(diǎn)后移3、引出點(diǎn)前移4、引出點(diǎn)后移P34表2-211第11頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六12第12頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六13第13頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六結(jié)構(gòu)圖等效變換例子||例2-11[例2-11]利用結(jié)構(gòu)圖等效變換討論兩級(jí)RC串聯(lián)電路的傳遞函數(shù)。---14第14頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六結(jié)構(gòu)圖等效變換例子||例2-11總的結(jié)構(gòu)圖如下：--------15第15頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六------16第16頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六結(jié)構(gòu)圖等效變換例子||例2-11-17第17頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六結(jié)構(gòu)圖等效變換例子||例2-11---------解法二：18第18頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六結(jié)構(gòu)圖等效變換例子||例2-11-19第19頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六[解]：結(jié)構(gòu)圖等效變換如下：[例]系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下，求傳遞函數(shù)。-+相加點(diǎn)移動(dòng)-+①20第20頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六-+②21第21頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六例將圖(a)中的相加點(diǎn)前移將圖(b)中最里層的反饋環(huán)節(jié)化簡a）b）22第22頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六將圖（C）中內(nèi)環(huán)的反饋環(huán)節(jié)消去簡化

c）d）

e）23第23頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六例解：利用方塊圖變換法則

(a)比較點(diǎn)A前移，分支點(diǎn)D后移24第24頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六(b)消除局部反饋回路25第25頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六

（C）消除主反饋回路可以看出：方塊圖的化簡方法不是唯一的，人們應(yīng)充分地利用各種變換技巧，選擇最簡捷的路徑，以達(dá)到省力省時(shí)的目。26第26頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六三、系統(tǒng)的傳遞函數(shù)1、開環(huán)傳遞函數(shù)定義：反饋信號(hào)B(s)與偏差信號(hào)E(s)之比結(jié)論：開環(huán)傳遞函數(shù)等于前向通路傳遞函數(shù)G(s)和反饋通路傳遞函數(shù)H(s)的乘積。27第27頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六

2、閉環(huán)傳遞函數(shù)定義：系統(tǒng)的主反饋回路接通以后，輸出量與輸入量之間的傳遞函數(shù)，通常用(s)3、擾動(dòng)傳遞函數(shù)把系統(tǒng)輸入量以外的作用信號(hào)均稱之為擾動(dòng)信號(hào)。

28第28頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六設(shè)輸入量R（s）=0

當(dāng)時(shí)，此時(shí)擾動(dòng)的影響可被抑制。設(shè)擾動(dòng)信號(hào)N（s）=0

當(dāng)時(shí)，表明此時(shí)系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)只與H（S）有關(guān)，與被包圍的環(huán)節(jié)無關(guān)。29第29頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六R（s）、N（s）同時(shí)作用時(shí)：30第30頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六4、誤差傳遞函數(shù)

a)在控制量作用下系統(tǒng)的誤差傳遞函數(shù)：假設(shè)N(s)＝0，則稱為誤差傳遞函數(shù)31第31頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六b)擾動(dòng)量作用下系統(tǒng)的誤差傳遞函數(shù)：c)在控制量R(s)和擾動(dòng)量N(s)同時(shí)作用時(shí)，系統(tǒng)總的誤差：32第32頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六1、開環(huán)傳遞函數(shù)2、閉環(huán)傳遞函數(shù)3、擾動(dòng)傳遞函數(shù)4、R（s）N