2022年2022年自動控制系統(tǒng)的數(shù)學模型

1、精選學習資料 - - - 歡迎下載其次章自動掌握系統(tǒng)的數(shù)學模型教學目的：（1） ） 建立動態(tài)模擬的概念,能編寫系統(tǒng)的微分方程；（2） ） 把握傳遞函數(shù)的概念及求法；（3） ） 通過本課學習把握電路或系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構圖的求法,并能應用各環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù),求系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構圖；（4） ） 通過本課學習把握電路或自動掌握系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構圖的求法,并對系統(tǒng)結(jié)構圖進行變換；（5） ） 把握信號流圖的概念,會用梅遜公式求系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)；（6） ） 通過本次課學習,使同學加深對以前所學的學問的懂得,培育同學分析問題的才能教學要求：（1） 正確懂得數(shù)學模型的特點；（2） 明白動態(tài)微分方程建立的一般步驟和方法；（3） 堅

2、固把握傳遞函數(shù)的定義和性質(zhì),把握典型環(huán)節(jié)及傳遞函數(shù)；（4） 把握系統(tǒng)結(jié)構圖的建立. 等效變換及其系統(tǒng)開環(huán). 閉環(huán)傳遞函數(shù)的求取, 并對重要的傳遞函數(shù)如： 掌握輸入下的閉環(huán)傳遞函數(shù). 擾動輸入下的閉環(huán)傳遞函數(shù). 誤差傳遞函數(shù),能夠嫻熟的把握；（5） 把握運用梅遜公式求閉環(huán)傳遞函數(shù)的方法；（6） 把握結(jié)構圖和信號流圖的定義和組成方法,嫻熟把握等效變換代數(shù)法就, 簡化圖形結(jié)構,把握從其它不同形式的數(shù)學模型求取系統(tǒng)傳遞函數(shù)的方法；教學重點：有源網(wǎng)絡和無源網(wǎng)絡微分方程的編寫；有源網(wǎng)絡和無源網(wǎng)絡求傳遞函數(shù)；傳遞函數(shù)的概念及求法；由各環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù),求系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構圖；由各環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)對系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構圖進

3、行變換；梅遜增益公式的應用；教學難點： 舉典型例題說明微分方程建立的方法；求高階系統(tǒng)響應；求復雜系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構圖；對復雜系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構圖進行變換；求第 k 條前向通道特記式的余子式k ；教學方法 ：講授本章學時： 10 學時主要內(nèi)容：2.0 引言2.1 動態(tài)微分方程的建立2.2 線性系統(tǒng)的傳遞函數(shù)2.3 典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數(shù)2.4 系統(tǒng)的結(jié)構圖2.5 信號流圖及梅遜公式2.0 引言：精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載什么為數(shù)學模型？為什么要建立系統(tǒng)的數(shù)學模型？1. 系統(tǒng)的數(shù)學模型：描述系統(tǒng)輸入輸出變量以及各變量之間關系的數(shù)學表達式；）動態(tài)模型：描述系統(tǒng)處于暫態(tài)過程中個變量之間關系的

4、表達式,他一般為時間函數(shù)；如：微分方程,傳遞函數(shù),狀態(tài)方程等；）靜態(tài)模型：描述過程處于穩(wěn)態(tài)時各變量之間的關系；一般不為時間函數(shù)2. 建立動態(tài)模型的方法）機理分析法：用定律定理建立動態(tài)模型；）試驗法：運用試驗數(shù)據(jù)供應的信息,采納辨識方法建模；3. 建立動態(tài)模型的意義：找出系統(tǒng)輸入輸出變量之間的相互關系,以便分析設計系統(tǒng),使系統(tǒng)掌握成效最優(yōu)；2.1 動態(tài)微分方程的建立無論什么系統(tǒng),輸入輸出量在暫態(tài)過程中都遵循肯定的規(guī)律,來反映該系統(tǒng)的特點； 為了使系統(tǒng)滿意暫態(tài)性要求,必需對系統(tǒng)暫態(tài)過程進行分析,把握其內(nèi)在規(guī)律,數(shù)學模型可以描述這一規(guī)律；一.編寫系統(tǒng)或元件微分方程的步驟：1. 依據(jù)實際情形,確定系統(tǒng)

5、的輸入輸出變量；2. 從系統(tǒng)輸入端開頭, 按信號傳遞次序, 以此寫出組成系統(tǒng)的各個元件的微分方程（或運動方程）；3. 消去中間變量,寫出輸入輸出變量的微分方程；二.舉例例 1r l c 電路精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載依據(jù)電路基本原理有 :lridi dtu cu r精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載du cicdt精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載d 2ulccrc ducuu精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載dt 2dtcr精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載例 2質(zhì)量彈簧阻尼系統(tǒng)精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載

6、由牛頓定律：ffkyfmadyd 2 y mdtdt 2精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載d 2 ymdt 2f dy dtkyf精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載3） 電動機：精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載電路方程：u re adi aladtra i a1精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載動力學方程：dmm cjdteakd23 精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載m42得： ikd i ajdm ca4 5精品學習資料精選學習資料 -

7、- - 歡迎下載kddtk d351 得：精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載2drcla j dra j dku la dm cra m精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載dkdt 2kddtradtkd精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載整理并定義兩個時間常數(shù)精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載jrat機電時間常數(shù)精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載k2mdtl aara電機方程電磁時間常數(shù)精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載tatmd 2dmdt 2tdt1 u.rkd精品學習資料精

8、選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載假如忽視阻力矩即 m c0 ,方程右邊只有電樞回路的掌握量u r ,就電機方程為一典精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載型二階方程精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載假如忽視ta （ ta0 ）電機方程就為一階的精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載td1mu rdtkd小結(jié)：本節(jié)通過講授介紹了自動掌握系統(tǒng)的數(shù)學模型,介紹了系統(tǒng)的動態(tài)以及靜態(tài)數(shù)學模型,描述了系統(tǒng)的動態(tài)微分方程,并通過幾個典型實例給出了求自動掌握系統(tǒng)動態(tài)微分方程的步驟；2.2 線性系統(tǒng)的傳遞函數(shù)求解微分方程 、可求出系統(tǒng)的輸

9、出響應 、但假如方程階次較高 、就運算很繁 、因此對系統(tǒng)的設計分析不便 、所以應用傳遞函數(shù)將實數(shù)中的微分運算變成復數(shù)中的代數(shù)運算 、可為問題分析大大簡化 .1. 傳遞函數(shù)的定義：傳遞函數(shù)： 線性系統(tǒng) 、在零初始條件下 、輸出信號的拉氏變換與輸入拉氏變換之比, 叫做系統(tǒng)的傳遞函數(shù)；線性定常掌握系統(tǒng)微分方程的一般表達式：設線性定常系統(tǒng)由下述n階線性常微分方程描述：精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載nn1n 1nadct adct ad cta ct 精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載0 dt n1 dt n 1dt精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載d mb0 d

10、t mr t d m 1b1 dt m 1r t bm 1d r t dtbm r t 精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載式中ct為系統(tǒng)輸出量, rt為系統(tǒng)輸入量, 構和參數(shù)有關的常系數(shù)；a i i1、2、3、 n和b j j1、2、 m 為與系統(tǒng)結(jié)精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載設rt 和ct及其各階系數(shù)在 t=0為的值均為零,即零初始條件,就對上式中各項分別求拉m氏變換,并令 cs lct , rs=lrt ,可得 s的代數(shù)方程為：精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載n a 0 sa sn 1a n 1sa

11、n c sb0 sb sm 1bm 1 sam r s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載111于為,由定義得系統(tǒng)傳遞函數(shù)為：精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載gsc sb smb sm 1bm 1 sbmm s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載0r sm sa0 snb smba sn 11sm 1an 1sanbsbn s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載式中n s0a sn1a sn 1m 1masa精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載01n 1n2. 關于傳遞函數(shù)的幾點說明：1）傳遞函數(shù)的概念只適應于線性定常系統(tǒng)；2） gs 雖然

12、描述了輸出與輸入之間的關系,但它不供應任何該系統(tǒng)的物理結(jié)構；由于很多不同的物理系統(tǒng)具有完全相同的傳遞函數(shù)；3）傳遞函數(shù)只與系統(tǒng)本身的特性參數(shù)有關,與系統(tǒng)的輸入量無關；4）傳遞函數(shù)不能反映系統(tǒng)非零初始條件下的運動規(guī)律；5）傳遞函數(shù)分子多項式階次（m）小于等于分母多項式的階次（n）；6）傳遞函數(shù)與微分方程之間的關系；c s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載g sr s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載假如將 sd 置換dt傳遞函數(shù)微分方程精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載7）脈沖響應（脈沖過渡函數(shù)）gt為系統(tǒng)在單位脈

13、沖t 輸入時的輸出響應；由于rslt1精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載ct l 1c sl 1 c srstr t g td0tr t0 g d精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載傳遞函數(shù) gs 的拉氏反變換為脈沖響應gt3. 傳遞函數(shù)的求法：精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載圖 2-6輸入量 xr=u,輸出量 xc=i ；列回路電壓方程：精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載u=ri+ldi（227）dt精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載即 xrs=rxcs+lsxcs（ 2-28 ）精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載經(jīng)整理

14、得：xc s =1 / r（229）精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載xr st1 s1精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載其中 t l =l 、 為電路的時間常數(shù)；r精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載摸索題：精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載ld 2 ydt 2s2 yssy0y' 0 ,什么為零初始條件？精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載如何從該框圖求得與之間的關系？從微分方程傳遞函數(shù)2.3 典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數(shù)任何系統(tǒng)都為由各環(huán)節(jié)構成,知道了各典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)就不難求出系統(tǒng)的傳遞函數(shù),從而對系統(tǒng)進行分析；這些典型環(huán)節(jié)包括

15、：比例環(huán)節(jié).慣性環(huán)節(jié).積分環(huán)節(jié).微分環(huán)節(jié).精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載振蕩環(huán)節(jié)和時滯環(huán)節(jié)；下面分別加以介紹：1 比例環(huán)節(jié)gsk式中k增益特點： 輸入輸出量成比例,無失真和時間推遲；實例：電子放大器,齒輪,電阻（電位器）,感應式變送器等；2 慣性環(huán)節(jié)精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載g s式中t時間常數(shù)1ts1精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載特點： 含一個儲能元件,對突變的輸入其輸出不能立刻復現(xiàn),輸出無振蕩；實例：圖 2-4 所示的 rc網(wǎng)絡,直流伺服電動機的傳遞函數(shù)也包含這一環(huán)節(jié)；3 微分環(huán)節(jié)抱負微分g sks一階微分g ss1精品學習資料精選學習資

16、料 - - - 歡迎下載二階微分g s2 s 22s1精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載特點： 輸出量正比輸入量變化的速度,能預示輸入信號的變化趨勢；實例： 測速發(fā)電機輸出電壓與輸入角度間的傳遞函數(shù)即為微分環(huán)節(jié)；4積分環(huán)節(jié)1gss特點： 輸出量與輸入量的積分成正比例,當輸入消逝,輸出具有記憶功能；實例： 電動機角速度與角度間的傳遞函數(shù),模擬運算機中的積分器等；5 振蕩環(huán)節(jié)精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載g s2ns22s2t 2 s212 ts1精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載nn式中 阻尼比 01n 無阻尼自然振蕩頻率1tn特點：環(huán)節(jié)中有兩個獨立的儲能

17、元件,并可進行能量交換,其輸出顯現(xiàn)振蕩；實例： rlc電路的輸出與輸入電壓間的傳遞函數(shù)；6 純時間延時環(huán)節(jié)ct r t精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載gses式中推遲時間特點： 輸出量能精確復現(xiàn)輸入量,但須推遲一固定的時間間隔；實例：管道壓力.流量等物理量的掌握,其數(shù)學模型就包含有推遲環(huán)節(jié)；小結(jié)： 通過本節(jié)的講授使同學把握了傳遞函數(shù)的基本概念及典型環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)；并明白了典型二階環(huán)節(jié)各參數(shù)的物理意義；2 4系統(tǒng)的結(jié)構圖一.結(jié)構圖的定義及其組成1. 結(jié)構圖：為描述系統(tǒng)各組成元件之間信號傳遞關系的數(shù)學圖形,它表示了系統(tǒng)的輸入輸出之間的關系；2. 結(jié)構圖的組成：（1） 信號線：帶箭頭的直

18、線,箭頭表示信號傳遞方向；（2） 分支點（引出點）：表示信號引出或測量的位置；留意：同一位置引出的信號大小和性質(zhì)完全一樣；（3） 比較點：對兩個以上信號加減運算；精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載（4） 方框：方框圖內(nèi)輸入環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)；3動態(tài)結(jié)構圖的繪制步驟：（1）建立掌握系統(tǒng)各元件的微分方程（傳遞函數(shù)）要標明輸入輸出量；（2）對元件的微分方程進行拉氏變換,并作出各元件的結(jié)構圖；（3）按系統(tǒng)各變量的傳遞次序,依次將各元件的結(jié)構圖連接起來；二.系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構圖的求法例如圖 2-9 為閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)c 1r1id精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載ruric0irifnstk

19、suduk精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載r0r022c 0i-ufc r圖 2-9（一）求各環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)和方框圖1. 比較環(huán)節(jié)和速度調(diào)劑器的傳遞函數(shù)和方框圖精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載i su f ss 1 r, i f i sc0 s11r,i csu s1i r s1ur s、r精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載0r0r02c0 s0r1021c s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載i c s2r02i r si f1c0 s s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載u k s

20、11s ukcr1ssu f s11t0 s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載式中t01 r0 c0為濾波常數(shù)r c 為時間常數(shù)精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載411 1精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載kr1cr0為比例系數(shù)w1 s為速度調(diào)劑器函數(shù)精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載w2 s 為速度反饋濾波傳遞函數(shù)方框圖如ursuk sw 1s-uf sw 2s圖 2-102. 速度反饋傳遞函數(shù)精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載u f sksp nsksp 為速度反饋系數(shù)精品學習資料精選

21、學習資料 - - - 歡迎下載nsu fsk sp圖 2-113. 電動機及功率放大器裝置的傳遞函數(shù)精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載函數(shù)： wsus sksus sk s 為功放電壓放大系數(shù)精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載uk sk su ds精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載圖 2-12精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載電動機電框回路的微分方程：u drd idd idlddtce n精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載零初始條件下拉氏變換

22、：i d su d s rd 1ce ns td s ud sce n s w4s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載w4 s 電框回路傳遞函數(shù)u rsidsw 4s-n sce圖 2-13精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載電動機帶負載時運動方程：id cmgd 2 ci z cmrgd 2 dn375dttc精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載拉氏變換：i d si z sedsnse sn s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載mcm 375ce rdrd精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載n s i dsi z srd cetm s i

23、 dsi z s wss（ 2-47）精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載（二）系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構圖精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載urses-k c 11 s1 sursk sud s-1rd1d sids-iz srdc etm sns精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載ce精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載11tc sufsk sf精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載圖 2-14精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載三.框圖的等效變換1框圖幾種常見的連接方式1環(huán)節(jié)串聯(lián)連接的傳遞函數(shù)精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載x

24、rsx 1sx 2sx cs精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載w 1sw 2sw 3s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載證明：x1 sw1 s xrs圖 2-15精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載x2 sw1 s x1 sx3 sw3 s x2 s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載消去中間變量得幾個環(huán)節(jié)串聯(lián)的傳遞函數(shù)精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載wsw1 s w2 s w3 s（2-50）精品學

25、習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載如有幾個環(huán)節(jié)串聯(lián),就等效函數(shù)：精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載wsw1 s w2 s. wn snwi si 1（2-51）精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載2環(huán)節(jié)并聯(lián)的傳遞函數(shù)w 1s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載x rsw 2sw 3sx cs精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載x rsx csw 1s+ w 2s + w 3s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載圖 2-16精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載證明：xc sx1 sx2 sx3 s精品學習資料精選學習資料 - -

26、 - 歡迎下載w1 sxr sw2 s xr sxr sw3 s（2-52）精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載 w1 sw2 sw s xr sw3 s xr s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載xc sxr swsw1 sw2 sw3 s（ 2-53）精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載如有幾個環(huán)節(jié)并聯(lián)：wsw1 sw2 s.wn snwi si 1（2-54）精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載3反饋連接的等效傳遞函數(shù)精品學習資料精選學習資料 - - -

27、歡迎下載x rs-esx f sw 1sw 2sx cs精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載圖 2-17特點：將輸出量返回系統(tǒng)輸入形式閉環(huán)；有兩個通道（正向通道反饋通道）；傳遞函數(shù)的推導：精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載xc sw1 s e se sxr sx f sx f sw2 sxc s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載e sxr sw2 s xc sxc sw1 s xr sw2 s xc s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載xc sw1 s w2

28、 s xc sw1 s xrs精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載傳遞函數(shù)為wsw1 s1w1 s w2 s（ 2-55）精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載2框圖的等效變換1相加點從單元輸入端移到輸出端精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載x 1sx 3sw 1 sx 1sx3sw 1s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載+x 2sx 2s圖 2-18w 1s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載變換前：x3 sw1 s x1 sx2 s精品學習資料精選學

29、習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載變換后：x3 sx1 s w1 sx2 sw1 sw1 s x1 sx2 s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載2相加點從單元輸出端移到輸入端精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載x 1 sx f sw 1s+x 2sx 1sx 3sw 1s1w1 s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載變換前：x3 sw1 sx1 sx2 s圖 2-19精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載變換后：x 3 sx

30、1 s1w1 sx 2 sw1 sx 1 sw1 sx 2 s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載3分支點從單元輸入端移到輸出端x 1sx 2sw 1sw 1sx 2s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載x 1s1w1 sx 1s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載圖 2-304分支點從單元輸出端移到輸入端精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載x1sx 2sw 1sx 2sx 1sw 1sw 1sx 2sx 2s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載圖 2-

31、31精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載5分支點及相加點可以互換精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載x 2sx1s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載x 1sw 1sx 2sw 1sw 1sx2 sw 2s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載圖 2-32精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載x 2sx 2s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載x 1sx 4s+x 1sx4s+精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載x 3s+x 3s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載圖 2-

32、33四.幾個基本概念及術語rs給定輸入cs精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載圖 2-34反饋掌握系統(tǒng)方框圖輸出bs主反饋量es誤差(1) 前 向通 路傳 遞精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載函數(shù) 假設 ns=0打開反饋后,輸出cs與 rs之比；在圖中等價于cs與誤差之比 es；打開反饋后,輸出量拉氏與輸入量拉氏之比；精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載c se sg1 sg2 sg s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載(2) 反饋回路傳遞函數(shù)（feedforward transfer function）

33、假設 ns=0主反饋信號 bs與輸出信號 cs之比；精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載bsc sh s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載(3) 開環(huán)傳遞函數(shù)（open-loop transfer function ）假設 ns=0主反饋信號 bs與誤差信號 es之比；(4) 只有給定輸入作用（ n（ s）=0）精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載gr sg1 sg2 s1g1 sg 2 sh s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載系統(tǒng)輸出：c r sg1 sg 2 s r s1g1 sg2 sh s精品學

34、習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載(5) 只有擾動作用 n s0精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載g n sc n sg 2 s1g1 sg2 sh sg 2 s n s1g1 sg2 sh s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載系統(tǒng)總輸出：精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載c sc r sc n sg2 s1g1 sg2 sh sg1srsn s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載小結(jié)：通過本課學習使同學把握電路或系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構圖的求法,并能應用各環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù),求系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構圖；把握等效的概念及等效變換的基本原就,能夠求出復雜結(jié)構圖的傳遞函

35、數(shù)；精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載2 5信號流圖及梅遜公式一.信號流圖由系統(tǒng)的結(jié)構圖可以求出系統(tǒng)的傳遞函數(shù),但為系統(tǒng)很復雜時,結(jié)構圖簡化很繁,采納信號流圖,不必對信號流圖簡化,應用統(tǒng)一公式,可求出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)；1繪制方法：(1) 由代數(shù)方程繪制：例： 描述系統(tǒng)的方程組為：x 2=ax1+bx2+gx5x 3=cx2x 4=dx1+lx 3+fx 4x 5=x 1+hx 4信號流圖為由節(jié)點和支路組成的信號傳遞網(wǎng)絡,節(jié)點表示系統(tǒng)的變量或為信號用“o” 表示,支路用有向線段表示；該系統(tǒng)的信號流圖：d精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載ax 1x 2bhecx 5x 3x

36、4f精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載g圖 2-35(2) 由系統(tǒng)結(jié)構圖繪制精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載-x rx 1x 2f3xx4x c精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載abcd-lg圖 2-36-f精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載x rax 1x 2bcdx cx 3x 4-l精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載-g精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載2. 信號流圖使用術語圖 2-37精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載源點 ；匯點 ；混合節(jié)點；閉通路（回環(huán)

37、）；回路增益；前向通路；自回路；不接觸回路；講法： 結(jié)合信號流圖敘述；3. 梅遜增益公式求傳遞函數(shù)利用梅遜增益公式,不用對系統(tǒng)結(jié)構圖變換,一點寫出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)；精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載tx cx r1ntkkk 1（2-65 ）精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載xr -系統(tǒng)輸出量； xc -系統(tǒng)的輸出量； t-系統(tǒng)總傳輸； tk -第 k 條前向通路的傳輸；n從輸入節(jié)點到輸出節(jié)點的前向通路數(shù)；-信號流圖的特點式；精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載1l1l2l3.1 ml2-66精品學習資料精選學習資料

38、 - - - 歡迎下載ml1信號流圖中全部不同回環(huán)傳輸之和；l2信號流圖中每兩個互不接觸回環(huán)的傳輸乘積之和；l3 - 信號流圖中每三個互不接觸回環(huán)的傳輸乘積之和；lm信號流圖中每 m個互不接觸回環(huán)的傳輸乘積之和；k第 k 條前向通路特點式的余子式,為在中除去與第k 條前向通路相接觸的各回環(huán)傳輸（即將其置零）；例 1：如圖求系統(tǒng)總的傳輸；精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載ax rx 21fbx 3cx 4x 5x cd1精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載x 1l-g圖 238nkk依據(jù)梅遜增益公式： t= 1tk 1此系統(tǒng)有兩條前向通路n=2、 其傳輸 t1 =abcd、

39、t 2 =fd; 三個回環(huán)： l a =be、l b =-abcdg、l c =-fdg三個回環(huán)只有 l a 和 l b 互不接觸l2l a lc 、l30系統(tǒng)的特點方程式：1l1l 2精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載=1-（l albl c l a lc精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載=1-be+abc+f-befdg111 為除去（在中）得 t 特點余子式1精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載2 在中除去與 t2 接觸回環(huán) lb 、 lc 得特點余子式1be精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載2kk系統(tǒng)的傳輸為： t= 1tk 11t11t2

40、2 精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載=abcdfd 1be精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載1be fabcbef dg精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載例 2：如圖求系統(tǒng)傳遞函數(shù)精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載x2w 1x r-x rw 3+x 5x c精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載x 1x 2-w 2x 2h 2w 5+w 4精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載h1精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載信號流圖圖 239x 2精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載x rx 11w 1-1x 1w 2-1w 3x 5x cx 3h 2w 5w 4精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載x4-h 1圖 2-40系統(tǒng)前向通路： t1=w1w3w,5t2=w2w4w5系統(tǒng)回環(huán)及傳輸：a =-w1w3w5