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自动控制原理自动控制原理自动控制原理 系统结构图的变换和简化等效变换的原则:变换前后的变量之间关系保持不变一、典型连接的等效传递函数(1)串联等效)(sR)( 1sG)( 2sG )(sU)(sC)()( 21sGsG )(sR)(sC )( 1sC)( 1sG)( 2sG )(sR)( 2sC )(sC)( )]()([)()()()()( 2121sRsGsGsRsGsRsGsC????)()( 21sGsG?)(sR)(sC)()()( 21sGsGsG??(2)并联等效变换自动控制原理(3)反馈)()()()()( )]()( )[()()()(sCsHsGsRsG sBsRsGsEsGsC?????)(sH )(sG )(sR)(sB )(sE)(sC)()(1 )(sHsG sG?)(sR)(sC )()()()()(1 )()(sRssRsHsG sG sC????单位负反馈: H(s)=1 1/H(s) H(s)G(s) R(s) C(s) - 自动控制原理开环传递函数: 反馈引入点断开时,输入端对应比较器输出 E(s) 到输入端对应的比较器的反馈信号 B(s) 之间所有传递函数的乘积,记为G K (s), G K (s)=G(s)H(s) 前向通道传递函数: 从输入量 R(s) 开始沿着箭头的方向一直到输出量 C(s) 的通道,其传递函数就是前向通道传递函数。端输出 C(s) 所有传递函数的乘积,记为 G(s) 反馈通道传递函数: 输出 C(s) 到输入端比较器的反馈信号 B(s) 之间的所有传递函数之乘积,记为 H(s) )(sH )(sG )(sR)(sB )(sE)(sC G(S) G(S) X 1X 2X 2X 2X 1X 2 G(S) G(S) X 2X 1X 1 (1) 分支点前移 分支点等效移动规则分支点前移,在移动支路中串入所越过的传递函数方框。(2) 分支点后移分支点后移, 在移动支路中串入所越过传递函数的倒数的方框。 G(S) 1/ G(S) X 1X 2X 1 自动控制原理 G(S) 1/ G(S) X 1X 2X 3- G(S) X 1X 2X 3-x 2x 3x 1 G(s) G(s) G(s) x 1x 2x 3 (1) 相加点前移 相加点等效移动规则相加点前移,在移动支路中串入所越过的传递函数的倒数方框(2) 相加点后移相加点后移,在移动支路中串入所越过的传递函数方框。自动控制原理 G 1G 2G 3G 4G 5G 7G 6- -- BA 并求其闭环传递函数。试对其进行简化图所示设多环系统的方框图如例,, 1 (1) 前向通道中各串联函数方框的传函乘积保持不变; (2) 各反馈回路所含函数方框的传函之积保持不变。 :G 1G 2G 3G 4G 4G 5G 7G 6 - -- 点后移或者相加点后移另外亦可把则得将系统的闭环传函 B GGGGGGGGGGG GGGG S 63254374321 1 4321 )( ?????自动控制原理三信号流图 x 1x 4x 3x 2ab c1 节点:用以表示变量或信号的点称为节点,用“o”表示。传输:两节点间的增益或传递函数称为传输。支路:连接两节点并标有信号流向的定向线段支路的增益即为传输。源点:只有输出支路而无输入支路的节点(与系统的输入信号相对应)。 信号流图的常用术语 : 自动控制原理 信号流程图的画法例1 C G 1G 2G 3G 4 -- -H 1H 2 R R(S) 11 G 1G 3G 2 C(S) G 4 -1 -H 1 -H 2