系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型_第1頁(yè)
系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型_第2頁(yè)
系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型_第3頁(yè)
系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型_第4頁(yè)
系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型_第5頁(yè)
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系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型演示文稿第1頁(yè),共91頁(yè)。優(yōu)選系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型Ppt第2頁(yè),共91頁(yè)。研究與分析一個(gè)系統(tǒng),不僅要定性地了解系統(tǒng)的工作原理及其特性,而且更要定量地描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能,揭示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、參數(shù)與動(dòng)態(tài)性能之間的關(guān)系。這就要求建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。本章將重點(diǎn)講解系統(tǒng)微分方程的列寫以及傳遞函數(shù)的求取?!?.1概述第3頁(yè),共91頁(yè)?!?.1概述一、數(shù)學(xué)模型的概念1.數(shù)學(xué)模型:描述系統(tǒng)特性、揭示變量之間的關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式?;蛘哒f(shuō)是系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式。2.系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立方法:

第4頁(yè),共91頁(yè)。二、線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)

線性定常系統(tǒng):用線性常微分方程描述的系統(tǒng)線性時(shí)變系統(tǒng):描述系統(tǒng)的線性微分方程的系數(shù)為時(shí)間的函數(shù)非線性系統(tǒng):用非線性方程描述的系統(tǒng)§3.1概述第5頁(yè),共91頁(yè)。系統(tǒng)的線性性質(zhì)就是滿足疊加原理。對(duì)于一個(gè)線性系統(tǒng)來(lái)說(shuō),各輸入產(chǎn)生的輸出是互不影響的。因此,在分析多個(gè)輸入作用在線性系統(tǒng)上引起的總輸出時(shí),可以先分析單個(gè)輸入產(chǎn)生的輸出,然后把這些輸出疊加起來(lái)即可。即使輸入作用在不同的部位,也一樣如此。本課程研究的系統(tǒng)主要是線性(定常、連續(xù))系統(tǒng)?!?.1概述第6頁(yè),共91頁(yè)?!?.2系統(tǒng)的微分方程微分方程:時(shí)域中描述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型。列寫微分方程目的就是要確定系統(tǒng)輸入與輸出的函數(shù)關(guān)系式。其一般步驟為:力學(xué)中牛頓定律、電路中基爾霍夫定律、能量守恒定律

第7頁(yè),共91頁(yè)。一、常見(jiàn)系統(tǒng)微分方程的建立1.機(jī)械系統(tǒng)典型元件所遵循的物理定律§3.2系統(tǒng)的微分方程第8頁(yè),共91頁(yè)?!?.2系統(tǒng)的微分方程第9頁(yè),共91頁(yè)。§3.2系統(tǒng)的微分方程第10頁(yè),共91頁(yè)。⑴直線運(yùn)動(dòng)§3.2系統(tǒng)的微分方程包含要素:質(zhì)量m、彈簧k、粘性阻尼B假定:系統(tǒng)的初始狀態(tài)都是平衡狀態(tài),也就是說(shuō)不用考慮系統(tǒng)的初始?jí)毫ψ冃蔚忍卣鳌A袑懳⒎址匠掏ǔ@脵C(jī)械動(dòng)力學(xué)中的達(dá)朗貝爾原理:第11頁(yè),共91頁(yè)。§3.2系統(tǒng)的微分方程正方向m第12頁(yè),共91頁(yè)?!?.2系統(tǒng)的微分方程m正方向第13頁(yè),共91頁(yè)?!?.2系統(tǒng)的微分方程O1O2O1O2x1①系統(tǒng)的輸入為位移x,輸出為唯一y由于彈簧是壓縮或拉伸量,阻尼是相對(duì)速度量,從已知變量中無(wú)法確定彈簧k、阻尼B的反作用力,因此,必須設(shè)一個(gè)中間變量。②列寫微分方程O1:O2:③消除中間變量x1,并整理得第14頁(yè),共91頁(yè)。例列寫如圖所示的機(jī)械系統(tǒng)輸入力f和輸出位移x2之間的運(yùn)動(dòng)微分方程?!?.2系統(tǒng)的微分方程m1m2x1①確定系統(tǒng)的輸入、輸出②列寫微分方程③消除中間變量x1,并整理(略)設(shè)中間變量為x1,且假設(shè)x1>x2對(duì)質(zhì)量塊m1、m2進(jìn)行受力分析m1:m2:正方向第15頁(yè),共91頁(yè)?!?.2系統(tǒng)的微分方程課堂練習(xí):(b)(a)(c)(d)(e)(f)第16頁(yè),共91頁(yè)?!?.2系統(tǒng)的微分方程(b)(a)mm第17頁(yè),共91頁(yè)?!?.2系統(tǒng)的微分方程(d)(c)OO2O1OO1O2x1第18頁(yè),共91頁(yè)。(e)(f)§3.2系統(tǒng)的微分方程OO1O2x1x2O1O2OOO第19頁(yè),共91頁(yè)。⑵回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)§3.2系統(tǒng)的微分方程第20頁(yè),共91頁(yè)?!?.2系統(tǒng)的微分方程Jfmf①系統(tǒng)的輸入為轉(zhuǎn)矩T,輸出為位移x②列寫微分方程③消除中間變量,并整理得J:m:設(shè)中間變量為f、,對(duì)卷筒J、質(zhì)量塊m進(jìn)行受力分析例:如圖所示機(jī)械卷筒系統(tǒng),輸入轉(zhuǎn)矩T作用于圖中所示的軸上,通過(guò)卷筒上鋼索帶動(dòng)質(zhì)量m作直線運(yùn)動(dòng),其位移x為輸出,卷筒慣量為J,求系統(tǒng)微分方程。第21頁(yè),共91頁(yè)?!?.2系統(tǒng)的微分方程2.電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)電容電感電阻第22頁(yè),共91頁(yè)。列寫電網(wǎng)絡(luò)微分方程通常利用如下定律:⑴基爾霍夫電流定律若電路有分支路,則匯集到某節(jié)點(diǎn)A的所有電流之代數(shù)和應(yīng)等于零,即所有流出節(jié)點(diǎn)的電流之和等于所有流進(jìn)節(jié)點(diǎn)的電流之和?!?.2系統(tǒng)的微分方程⑵基爾霍夫電壓定律電網(wǎng)絡(luò)的閉合回路中電勢(shì)的代數(shù)和等于沿回路的電壓降的代數(shù)和。第23頁(yè),共91頁(yè)?!?.2系統(tǒng)的微分方程①確定系統(tǒng)的輸入、輸出②列寫原始微分方程③整理(略)例:列寫如圖所示的電網(wǎng)絡(luò)微分方程。,對(duì)于電路中的節(jié)點(diǎn)A,根據(jù)基爾霍夫電流定律,有代入得第24頁(yè),共91頁(yè)?!?.2系統(tǒng)的微分方程①確定系統(tǒng)的輸入、輸出②列寫原始微分方程③整理(略)例:列寫如圖所示的電網(wǎng)絡(luò)微分方程。設(shè)流經(jīng)回路的電流為i,根據(jù)基爾霍夫電壓定律,有i第25頁(yè),共91頁(yè)?!?.2系統(tǒng)的微分方程①確定系統(tǒng)的輸入、輸出②列寫原始微分方程③消除中間變量i1、i2

,整理得例:列寫如圖所示的電網(wǎng)絡(luò)微分方程。引入中間變量i1、i2

,則有i2i1?Ⅱ?qū)τ诨芈?:對(duì)于回路Ⅱ:基爾霍夫電流定律基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律第26頁(yè),共91頁(yè)?!?.2系統(tǒng)的微分方程課堂練習(xí):(c)(a)(b)(d)第27頁(yè),共91頁(yè)?!?.2系統(tǒng)的微分方程(a)(b)i(a)ii積分電路微分電路根據(jù)基爾霍夫電壓定律:根據(jù)基爾霍夫電壓定律:第28頁(yè),共91頁(yè)。(c)(d)§3.2系統(tǒng)的微分方程微分電路根據(jù)基爾霍夫電流定律:i1i2ii1i2i根據(jù)基爾霍夫電流定律:超前-滯后濾波電路第29頁(yè),共91頁(yè)。§3.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)一、傳遞函數(shù)的基本概念第30頁(yè),共91頁(yè)。1.定義零初始條件下,線性定常系統(tǒng)輸出的拉氏變換Y(s)與輸入的拉氏變換X(s)之比,稱為該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)。關(guān)系式§3.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)或傳遞函數(shù)方框第31頁(yè),共91頁(yè)。2.傳遞函數(shù)的主要特點(diǎn)§3.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)相似系統(tǒng)相似系統(tǒng):能用相同形式的數(shù)學(xué)模型表示的系統(tǒng)第32頁(yè),共91頁(yè)?!?.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)相似系統(tǒng)舉例微分方程為:兩邊取拉氏變換:傳遞函數(shù)為:第33頁(yè),共91頁(yè)?!?.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)相似系統(tǒng)舉例列寫原始微分方程:消除中間變量,并整理:兩邊取拉氏變換:傳遞函數(shù)為:i第34頁(yè),共91頁(yè)?!?.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)相似系統(tǒng)舉例第35頁(yè),共91頁(yè)?!?.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)3.傳遞函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)第36頁(yè),共91頁(yè)。§3.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)3.傳遞函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)對(duì)于或稱為增益,第37頁(yè),共91頁(yè)。§3.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)3.傳遞函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)極點(diǎn):決定系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)的收斂性,即影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。零點(diǎn):影響系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)曲線的形狀,不影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。放大系數(shù)(增益):決定系統(tǒng)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出值。系統(tǒng)傳遞函數(shù)的零點(diǎn)、極點(diǎn)和放大系數(shù)決定著系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)性能。對(duì)系統(tǒng)的研究可以轉(zhuǎn)化為對(duì)系統(tǒng)傳遞函數(shù)零點(diǎn)、極點(diǎn)和放大系數(shù)的研究。

j0

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j0ty(t)0ty(t)0ty(t)0第38頁(yè),共91頁(yè)。例:求圖示電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)§3.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)第39頁(yè),共91頁(yè)?!?.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)第40頁(yè),共91頁(yè)。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)來(lái)說(shuō),通??梢苑譃閹讉€(gè)基本環(huán)節(jié)的組合,這些基本環(huán)節(jié)統(tǒng)稱為典型環(huán)節(jié)。常見(jiàn)的典型環(huán)節(jié)有比例環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)、微分環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)、一階微分環(huán)節(jié)、振蕩環(huán)節(jié)、二階微分環(huán)節(jié)和延時(shí)環(huán)節(jié)等?!?.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)二、典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)第41頁(yè),共91頁(yè)?!?.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)1.比例環(huán)節(jié)微分方程:傳遞函數(shù):方塊圖:特點(diǎn):輸出量與輸入量成正比不失真,不延遲例:齒輪傳動(dòng)微分方程:傳遞函數(shù):第42頁(yè),共91頁(yè)。§3.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)2.積分環(huán)節(jié)微分方程:傳遞函數(shù):方塊圖:特點(diǎn):輸出量輸出量取決于輸入量對(duì)時(shí)間的積累過(guò)程,且具有記憶功能;具有明顯的滯后作用;積分環(huán)節(jié)常用來(lái)改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。例如:當(dāng)輸入量為常值

A時(shí),輸出量須經(jīng)過(guò)時(shí)間T才能達(dá)到輸入量在t=0時(shí)的值A(chǔ)。第43頁(yè),共91頁(yè)。節(jié)流閥節(jié)流閥qi(t)qo(t)h(t)例:圖示水箱液面高度h(t)與進(jìn)出口流量差q(t)的關(guān)系,水箱的截面積為A。微分方程:傳遞函數(shù):§3.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)第44頁(yè),共91頁(yè)?!?.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)3.慣性環(huán)節(jié)微分方程:傳遞函數(shù):方塊圖:特點(diǎn):存在儲(chǔ)能元件和耗能元件;在階躍輸入作用下,輸出不能立即達(dá)到穩(wěn)態(tài)值。為什么稱為慣性環(huán)節(jié)呢?r(t)t0c(t)1r(t)c(t)第45頁(yè),共91頁(yè)。例:圖示RC電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。微分方程:傳遞函數(shù):§3.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)消除中間變量得:儲(chǔ)能元件:電容C

耗能元件:電阻Ri第46頁(yè),共91頁(yè)。例:圖示彈簧-阻尼系統(tǒng)?!?.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)微分方程:傳遞函數(shù):儲(chǔ)能元件:彈簧k

耗能元件:阻尼B第47頁(yè),共91頁(yè)?!?.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)4.微分環(huán)節(jié)微分方程:傳遞函數(shù):方塊圖:特點(diǎn):實(shí)際物理系統(tǒng)中微分環(huán)節(jié)不獨(dú)立存在,而是和其它環(huán)節(jié)一起出現(xiàn);實(shí)際中常用含有慣性的微分環(huán)節(jié),稱之為慣性微分環(huán)節(jié);微分環(huán)節(jié)常用來(lái)改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。第48頁(yè),共91頁(yè)。i例:圖示CR電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。微分方程:傳遞函數(shù):§3.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)由微分環(huán)節(jié)和慣性環(huán)節(jié)組成第49頁(yè),共91頁(yè)?!?.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)5.一階微分環(huán)節(jié)微分方程:傳遞函數(shù):方塊圖:特點(diǎn):實(shí)際物理系統(tǒng)中微分環(huán)節(jié)不獨(dú)立存在,而是和其它環(huán)節(jié)一起出現(xiàn);一階微分環(huán)節(jié)常用來(lái)作為校正環(huán)節(jié)。第50頁(yè),共91頁(yè)。例:圖示電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。微分方程:傳遞函數(shù):§3.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)由比例環(huán)節(jié)、一階微分環(huán)節(jié)和慣性環(huán)節(jié)組成i1i2i令:第51頁(yè),共91頁(yè)?!?.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)6.振蕩環(huán)節(jié)(二階振蕩環(huán)節(jié))微分方程:傳遞函數(shù):方塊圖:標(biāo)準(zhǔn)形式特點(diǎn):存在2個(gè)儲(chǔ)能元件和1個(gè)耗能元件;由于2個(gè)儲(chǔ)能元件之間有能量交換,使系統(tǒng)的輸出發(fā)生振蕩;由于存在耗能元件,振蕩是逐漸衰減的;輸出的振蕩程度取決于阻尼比ξ的大小。1r(t)r(t)t0c(t)c(t)第52頁(yè),共91頁(yè)?!?.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)單位階躍響應(yīng)極點(diǎn)位置特征根阻尼比單調(diào)上升兩個(gè)互異負(fù)實(shí)根單調(diào)上升一對(duì)負(fù)實(shí)重根

衰減振蕩一對(duì)共軛復(fù)根(左半平面)

等幅周期振蕩一對(duì)共軛虛根

第53頁(yè),共91頁(yè)?!?.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)兩邊取拉氏變換:例:圖示機(jī)械系統(tǒng)。微分方程:傳遞函數(shù):第54頁(yè),共91頁(yè)。例:圖示RLC電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。微分方程:傳遞函數(shù):§3.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)L+-CRi第55頁(yè),共91頁(yè)?!?.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)7.二階微分環(huán)節(jié)微分方程:傳遞函數(shù):方塊圖:特點(diǎn):實(shí)際物理系統(tǒng)中二階微分環(huán)節(jié)不獨(dú)立存在,而是和其它環(huán)節(jié)一起出現(xiàn)。第56頁(yè),共91頁(yè)。例:圖示超前-滯后電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。微分方程:傳遞函數(shù):§3.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)i1i2i由二階微分環(huán)節(jié)和振蕩環(huán)節(jié)組成第57頁(yè),共91頁(yè)。§3.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)8.延時(shí)環(huán)節(jié)微分方程:傳遞函數(shù):方塊圖:特點(diǎn):當(dāng)環(huán)節(jié)收到輸入信號(hào)的作用,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,輸出端才完全復(fù)現(xiàn)輸入信號(hào)。r(t)t0c(t)1c(t)r(t)τ第58頁(yè),共91頁(yè)?!?.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)延時(shí)環(huán)節(jié)與慣性環(huán)節(jié)的區(qū)別:r(t)t0c(t)1r(t)c(t)慣性環(huán)節(jié)從輸入開(kāi)始時(shí)刻起就已有輸出,僅由于慣性,輸出要滯后一段時(shí)間才接近所要求的輸出值;延時(shí)環(huán)節(jié)從輸入開(kāi)始之初,在0~

時(shí)間內(nèi),沒(méi)有輸出,但t=

之后,輸出完全等于入。r(t)t0c(t)c(t)r(t)τ1第59頁(yè),共91頁(yè)?!?.4傳遞函數(shù)方塊圖及其簡(jiǎn)化一、傳遞函數(shù)方塊圖1.定義2.方塊圖的結(jié)構(gòu)要素方塊單元:指向方塊的箭頭表示輸入,從方塊圖出來(lái)的箭頭表示輸出,輸入、輸出、傳遞函數(shù)三者之間構(gòu)成一種運(yùn)算關(guān)系。相加點(diǎn)(或比較點(diǎn)):由一個(gè)輸出端,若干個(gè)輸入端構(gòu)成,輸出端的量等于所有輸入端量的代數(shù)和,也是一種運(yùn)算關(guān)系。+–+ABCA+B-C信號(hào)線:線帶有箭頭的直線,箭頭表示信號(hào)的傳遞方向,直線旁標(biāo)記信號(hào)的象函數(shù)。分支點(diǎn):在一個(gè)信號(hào)線上面另外引出一個(gè)分支。系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的一種圖解表示方法,提供了關(guān)于系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的有關(guān)信息,描述了系統(tǒng)內(nèi)部各環(huán)節(jié)、各變量之間的相互關(guān)系以及信號(hào)信號(hào)在系統(tǒng)中的傳遞、變換過(guò)程。第60頁(yè),共91頁(yè)?!?.4傳遞函數(shù)方塊圖及其簡(jiǎn)化二、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成各個(gè)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)一個(gè)個(gè)順序連接,或者說(shuō)前一個(gè)環(huán)節(jié)的輸出是后一個(gè)環(huán)節(jié)的輸入,稱為串聯(lián)。1.串聯(lián)連接當(dāng)系統(tǒng)是由n

個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)而成時(shí),總傳遞函數(shù)為第61頁(yè),共91頁(yè)?!?.4傳遞函數(shù)方塊圖及其簡(jiǎn)化幾個(gè)環(huán)節(jié)的輸入相同,輸出相加或相減的連接形式,稱為并聯(lián)。2.并聯(lián)連接當(dāng)系統(tǒng)是由n

個(gè)環(huán)節(jié)并聯(lián)而成時(shí),總傳遞函數(shù)等于各并聯(lián)環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)的代數(shù)和,即++(-)第62頁(yè),共91頁(yè)?!?.4傳遞函數(shù)方塊圖及其簡(jiǎn)化將系統(tǒng)或某一環(huán)節(jié)的輸出量,全部或部分地通過(guò)傳遞函數(shù)反饋到輸入端,重新輸入到系統(tǒng)中去的連接形式,稱為反饋連接。3.反饋連接–(+)+反饋信號(hào)偏差信號(hào)前向通道傳遞函數(shù)前向通道傳遞函數(shù):以偏差信號(hào)E(s)作為輸入,以系統(tǒng)的輸出Y(s)作為輸出。第63頁(yè),共91頁(yè)?!?.4傳遞函數(shù)方塊圖及其簡(jiǎn)化–(+)+反饋信號(hào)偏差信號(hào)反饋通道傳遞函數(shù)前向通道傳遞函數(shù)反饋通道傳遞函數(shù):以系統(tǒng)的輸出Y(s)作為輸入,以反饋信號(hào)B(s)作為輸出。開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù):以偏差信號(hào)E(s)作為輸入,以反饋信號(hào)B(s)作為輸出。閉環(huán)傳遞函數(shù):以系統(tǒng)的輸入X(s)作為輸入,以系統(tǒng)的輸出Y(s)作為輸出。第64頁(yè),共91頁(yè)?!?.4傳遞函數(shù)方塊圖及其簡(jiǎn)化等效變換–(+)+單位反饋:反饋通道傳遞函數(shù)H(s)=1的反饋連接。第三次第65頁(yè),共91頁(yè)。例:求圖示閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)?!?.4傳遞函數(shù)方塊圖及其簡(jiǎn)化第66頁(yè),共91頁(yè)。§3.4傳遞函數(shù)方塊圖及其簡(jiǎn)化第67頁(yè),共91頁(yè)?!?.4傳遞函數(shù)方塊圖及其簡(jiǎn)化第68頁(yè),共91頁(yè)?!?.4傳遞函數(shù)方塊圖及其簡(jiǎn)化例:求圖示干擾作用下閉環(huán)系統(tǒng)的總輸出量。X(s)=0第69頁(yè),共91頁(yè)。§3.4傳遞函數(shù)方塊圖及其簡(jiǎn)化N(s)=0第70頁(yè),共91頁(yè)。§3.4傳遞函數(shù)方塊圖及其簡(jiǎn)化第71頁(yè),共91頁(yè)?!?.4傳遞函數(shù)方塊圖及其簡(jiǎn)化三、方塊圖的簡(jiǎn)化規(guī)則分支點(diǎn)前移1.分支點(diǎn)移動(dòng)規(guī)則為了保持移動(dòng)后分支信號(hào)X3不變,移動(dòng)的分支應(yīng)串入相同的傳遞函數(shù)G(s)。第72頁(yè),共91頁(yè)?!?.4傳遞函數(shù)方塊圖及其簡(jiǎn)化分支點(diǎn)后移1.分支點(diǎn)移動(dòng)規(guī)則為了保持移動(dòng)后分支信號(hào)X3不變,移動(dòng)的分支應(yīng)串入相同的傳遞函數(shù)的倒數(shù),即1/G(s)。第73頁(yè),共91頁(yè)。§3.4傳遞函數(shù)方塊圖及其簡(jiǎn)化相加點(diǎn)前移2.相加點(diǎn)移動(dòng)規(guī)則若相加點(diǎn)逆著信號(hào)流向,從某方塊后移到該方塊前,為了保持總的輸出信號(hào)X3不變,移動(dòng)后應(yīng)在移動(dòng)的相加(減)支路上串入相同的傳遞函數(shù)的倒數(shù),即1/G(s)。±+±+第74頁(yè),共91頁(yè)?!?.4傳遞函數(shù)方塊圖及其簡(jiǎn)化相加點(diǎn)后移2.相加點(diǎn)移動(dòng)規(guī)則+±+±若相加點(diǎn)順著信號(hào)流向,從某方塊前移到該方塊后,為了保持總的輸出信號(hào)X3不變,應(yīng)在移動(dòng)分支上串入相同的傳遞函數(shù)G(s)。第75頁(yè),共91頁(yè)。§3.4傳遞函數(shù)方塊圖及其簡(jiǎn)化相加點(diǎn)之間3.相加點(diǎn)之間、分支點(diǎn)之間相互移動(dòng)規(guī)則相加點(diǎn)之間、分支點(diǎn)之間相互移動(dòng),均不改變?cè)械臄?shù)學(xué)關(guān)系,因此可以相互移動(dòng)。+±±+±±++分支點(diǎn)之間相加點(diǎn)、分支點(diǎn)兩者之間不能相互移動(dòng)。分支點(diǎn)之間或相加點(diǎn)之間的移動(dòng),中間不能有傳遞函數(shù)方框。第76頁(yè),共91頁(yè)?!?.4傳遞函數(shù)方塊圖及其簡(jiǎn)化明確系統(tǒng)的輸入和輸出。對(duì)于多輸入多輸出系統(tǒng),針對(duì)每個(gè)輸入及其引起的輸出分別進(jìn)行簡(jiǎn)化;4.一般系統(tǒng)方塊圖的簡(jiǎn)化方法若系統(tǒng)傳遞函數(shù)方塊圖內(nèi)無(wú)交叉回路,則根據(jù)環(huán)節(jié)串聯(lián)、并聯(lián)及反饋連接的等效原則,從里到外進(jìn)行簡(jiǎn)化;若系統(tǒng)傳遞函數(shù)方塊圖內(nèi)有交叉回路,則根據(jù)相加點(diǎn)、分支點(diǎn)等移動(dòng)規(guī)則首先消除交叉回路,然后按步

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