一、方塊圖基本單元

圖模型的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是直觀、體現(xiàn)結(jié)構(gòu)，是工程上用來分析復(fù)雜系統(tǒng)的重要手段。方塊圖組成的四個(gè)基本單元：（a）箭線（表示信號(hào)）（b）分支點(diǎn)；（c）匯合點(diǎn)(求和點(diǎn))；（d）方塊（表示環(huán)節(jié)）；工程上作方塊圖一般是先根據(jù)環(huán)節(jié)畫出方快，然后根據(jù)環(huán)節(jié)之間的關(guān)聯(lián)連接。2－3方塊圖1一、方塊圖基本單元2－3方塊圖12－3方塊圖例：電網(wǎng)絡(luò)方塊圖22－3方塊圖例：電網(wǎng)絡(luò)方塊圖22－3方塊圖將上圖匯總得到：

I1I2U132－3方塊圖I1I2U132－3方塊圖二、方塊圖運(yùn)算法則

方框圖運(yùn)算的基本法則是等價(jià)，即保持傳遞函數(shù)不變。1、串聯(lián)運(yùn)算法則

因?yàn)?/p>

結(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)G1(s)G2(s)42－3方塊圖二、方塊圖運(yùn)算法則G1(s)G2(s)42－3方塊圖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)

G1(s)+G2(s)52－3方塊圖2、并聯(lián)運(yùn)算法則G1(s)+G2(s)52－3方塊圖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)等于前向通道的傳遞函數(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。62－3方塊圖3、反饋運(yùn)算法則6

7

7882－3方塊圖例解：利用方塊圖變換法則，最后得到

注意：方塊圖的化簡(jiǎn)方法不是唯一的，應(yīng)充分地利用各種變換技巧，選擇最簡(jiǎn)捷的路徑，以達(dá)到省時(shí)省力的目的。92－3方塊圖例92－3方塊圖三、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。

102－3方塊圖三、系統(tǒng)的傳遞函數(shù)102－3方塊圖

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)。

112－3方塊圖2、閉環(huán)傳遞函數(shù)112－3方塊圖a.設(shè)輸入量R（s）=0

b.設(shè)擾動(dòng)信號(hào)N（s）=0122－3方塊圖122－3方塊圖R（s）、N（s）同時(shí)作用時(shí)：132－3方塊圖R（s）、N（s）同時(shí)作用時(shí)：132－3方塊圖4、誤差傳遞函數(shù)

a)在控制量作用下誤差傳遞函數(shù)：

假設(shè)N(s)＝0，則

——稱為誤差傳遞函數(shù)

142－3方塊圖4、誤差傳遞函數(shù)142－3方塊圖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)誤差：

152－3方塊圖b)擾動(dòng)量作用下系統(tǒng)的誤差傳遞函數(shù)：152.6信號(hào)流圖介紹另一種圖模型——信號(hào)流圖信號(hào)流圖中有兩個(gè)基本元素,節(jié)點(diǎn)和帶權(quán)箭線。箭線上的權(quán)代表增益。xya那么，y=ax。節(jié)點(diǎn)有源點(diǎn)、阱點(diǎn)、混合點(diǎn)之分。我們總假定，混合點(diǎn)中，信號(hào)先進(jìn)后出。162.6信號(hào)流圖介紹另一種圖模型——信號(hào)流圖xya那么，2.6信號(hào)流圖1.根據(jù)方程作信號(hào)流圖原則：先作信號(hào)（點(diǎn)），再畫連接。172.6信號(hào)流圖1.根據(jù)方程作信號(hào)流圖原則：先作信號(hào)（點(diǎn)）2.6信號(hào)流圖2.根據(jù)方塊圖作信號(hào)流圖原則：先作信號(hào)（點(diǎn)），再畫連接。注意：添加信號(hào)使得作圖容易。182.6信號(hào)流圖2.根據(jù)方塊圖作信號(hào)流圖原則：先作信號(hào)（點(diǎn)2.6信號(hào)流圖3信號(hào)流圖的化簡(jiǎn)：Mason公式其中為網(wǎng)絡(luò)特征式為第i條前向通路的增益；

為去掉第i條前向通路后的值；

為各個(gè)回路的增益

為任意兩個(gè)互不接觸回路增益之積

為任意三個(gè)互不接觸回路增益之積

192.6信號(hào)流圖3信號(hào)流圖的化簡(jiǎn)：Mason公式其中2.6信號(hào)流圖考慮：有四個(gè)回路，其中有兩個(gè)不相交的回路。網(wǎng)絡(luò)增益為：202.6信號(hào)流圖考慮：有四個(gè)回路，其中有兩個(gè)不相交的回路。網(wǎng)圖模型的小結(jié)圖模型有方塊圖和信號(hào)流圖。通常用方塊圖表示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，用信號(hào)流圖求傳遞函數(shù)。在方塊圖和信號(hào)流圖中箭線的意義不同。在應(yīng)用Mason公式時(shí)特別要注意不相交的回路。注意點(diǎn)：應(yīng)知應(yīng)會(huì)：作方塊圖和方塊圖變換，方塊圖與