自動控制理論第六講方框圖ppt課件

1、主要內容主要內容結構方框圖結構方框圖一、方框圖的組成要素一、方框圖的組成要素1 1、信號線、信號線 帶有箭頭的直線，箭頭表示信號的帶有箭頭的直線，箭頭表示信號的傳遞方向，直線旁標記信號的時間函傳遞方向，直線旁標記信號的時間函數(shù)或象函數(shù)。數(shù)或象函數(shù)。2 2、信號引出點線）、信號引出點線）/ /測量點測量點 表示信號引出或測量的位置和傳遞方向。同一信號線上引出的信號，表示信號引出或測量的位置和傳遞方向。同一信號線上引出的信號，其性質、大小完全一樣。其性質、大小完全一樣。 注意符號!求和點可以有多個輸入，但輸出是唯一的求和點可以有多個輸入，但輸出是唯一的!脫離了物理系統(tǒng)的模型脫離了物理系統(tǒng)的模型!系

2、統(tǒng)數(shù)學模型的圖解形式系統(tǒng)數(shù)學模型的圖解形式!形象直觀地描述系統(tǒng)形象直觀地描述系統(tǒng)中各元件間的相互關中各元件間的相互關系及其功能以及信號系及其功能以及信號在系統(tǒng)中的傳遞、變在系統(tǒng)中的傳遞、變換過程。換過程。依據信號的流向依據信號的流向 ，將各，將各元件的方塊連接起來組元件的方塊連接起來組成整成整 個系統(tǒng)的方塊圖。個系統(tǒng)的方塊圖。二、方框圖的畫法二、方框圖的畫法畫出各個模塊的方框圖。畫出各個模塊的方框圖。 任何系統(tǒng)都可以由信號線、函數(shù)方塊、信號引出點及求和點組成的方框圖來表示。三、方框圖的運算規(guī)則三、方框圖的運算規(guī)則并聯(lián)運算規(guī)則并聯(lián)運算規(guī)則反饋運算規(guī)則反饋運算規(guī)則1、基于方框圖的運算規(guī)則、基于方框

3、圖的運算規(guī)則四、方框圖的等效變換四、方框圖的等效變換2、綜合點比較點的移動、綜合點比較點的移動1 1綜合點前移綜合點前移x2x3x1G(s)G(s)G(s)x1x2x32 2綜合點后移綜合點后移G(S)1/G(S)X1X2X3-G(S)X1X2X3-3、引出點的移動、引出點的移動G(S)G(S)X1X2X2X2X1X2G(S)2 2引出點后移引出點后移1 1引出點前移引出點前移G(S)X2X1X1G(S)1/G(S)X1X2X14 4、綜合點互換、綜合點互換x1Yx2x3x1Yx2x3相鄰綜合點之間可以隨意調換位置相鄰綜合點之間可以隨意調換位置 留意：相鄰引出點和綜合留意：相鄰引出點和綜合點之

4、間不能互換點之間不能互換! !4 4、方框圖簡化法求系統(tǒng)傳遞函數(shù)的一般步驟、方框圖簡化法求系統(tǒng)傳遞函數(shù)的一般步驟（1觀察系統(tǒng)中是否存在相互交錯的局部反饋回路；觀察系統(tǒng)中是否存在相互交錯的局部反饋回路；（2通過比較點和引出點的移動消除交錯回路；通過比較點和引出點的移動消除交錯回路；（3先求出并聯(lián)環(huán)節(jié)和具有局部反饋環(huán)節(jié)的傳遞函先求出并聯(lián)環(huán)節(jié)和具有局部反饋環(huán)節(jié)的傳遞函 數(shù)，然后求出整個系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。數(shù)，然后求出整個系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。【例【例1 1】試簡化系統(tǒng)結構圖，并求系統(tǒng)傳遞函數(shù)?！吭嚭喕到y(tǒng)結構圖，并求系統(tǒng)傳遞函數(shù)。)()()()()(1)()()()(1212121sHsGsGsGsGsGsG

5、sRsC【例【例2 2】試簡化系統(tǒng)結構圖，并求系統(tǒng)傳遞函數(shù)?！吭嚭喕到y(tǒng)結構圖，并求系統(tǒng)傳遞函數(shù)。方法1:引出點后移211)()(GHHGsRsC方法方法2: 引出點前移引出點前移211)()(GHHGsRsC【例【例3】【例【例4】只有一條前向通道的多回路系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)niBiAsGsGs1)()(1)()()(sGA)(sGBi5、公式法求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)、公式法求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)【例【例5】公式法求取傳遞函數(shù)】公式法求取傳遞函數(shù)6、代數(shù)法求系統(tǒng)傳遞函數(shù)、代數(shù)法求系統(tǒng)傳遞函數(shù)五、物理系統(tǒng)的方框圖繪制方法五、物理系統(tǒng)的方框圖繪制方法1建立各元件的微分方程建立各元件的微分方程2將各元件的微分方程進行拉氏變換，并改寫將各元件的微分方程進行拉氏變換，并改寫成合適的形式。成合適的形式。3依次將各元件的方框圖按照變量的傳遞順序連依次將各元件的方框圖按照變量的傳遞順序連接起來，繪出系統(tǒng)的圖。接起來，繪出系統(tǒng)的圖?！纠纠? 6】二階】二階RCRC電氣網絡電氣網絡1建立各元件的微分方程建立各元件的微分方程2將各元件的微分方程進行拉氏變換，并改寫將各元件的微分方程進行拉氏變換，并改寫成合適的形式。成合適