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文檔簡介
1、信號(hào)流程圖、結(jié)構(gòu)圖和信號(hào)流程圖的繪制方法,信號(hào)流程圖代表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和變量傳遞過程之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。優(yōu)點(diǎn):系統(tǒng)的傳遞函數(shù)可以直接用梅森公式寫出,不需要對(duì)信號(hào)流圖進(jìn)行簡化和變換。由節(jié)點(diǎn)和分支組成,基本上由:節(jié)點(diǎn)代表信號(hào),輸入節(jié)點(diǎn)代表輸入信號(hào),輸出節(jié)點(diǎn)代表輸出信號(hào)組成。分支:連接節(jié)點(diǎn)之間的線段是分支。分支上的箭頭方向表示信號(hào)傳輸方向。傳遞函數(shù)標(biāo)記在分支箭頭旁邊,這稱為分支傳輸(增益)。,a,b,c,d,e,f,對(duì)于相關(guān)術(shù)語,源節(jié)點(diǎn):輸入節(jié)點(diǎn)。它只有輸出分支。井節(jié)點(diǎn):輸出節(jié)點(diǎn)。它只有輸入分支?;旌瞎?jié)點(diǎn):具有輸入和輸出分支的節(jié)點(diǎn)。它相當(dāng)于結(jié)構(gòu)圖中的信號(hào)比較點(diǎn)和引出點(diǎn)。其上的信號(hào)是所有輸入分支引入的信號(hào)的疊加
2、。路徑:沿分支箭頭方向穿過每個(gè)相連分支的路徑。起點(diǎn)與任何節(jié)點(diǎn)相交不超過一次,但起點(diǎn)和終點(diǎn)是同一個(gè)節(jié)點(diǎn)的路徑稱為(單)環(huán)。非接觸回路:回路之間沒有公共節(jié)點(diǎn)的回路。正向路徑:當(dāng)信號(hào)從輸入節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)捷敵龉?jié)點(diǎn)時(shí),每個(gè)節(jié)點(diǎn)只經(jīng)過一次。環(huán)路增益:環(huán)路中所有支路增益的乘積。一般表示為La。前向路徑增益:前向路徑上每個(gè)分支增益的乘積通常用Pk表示。A,B,C,D,E,F(xiàn),G,相關(guān)術(shù)語,以及,單個(gè)電路(7),非接觸電路(2組),示例,對(duì)于給定的系統(tǒng),由于描述同一系統(tǒng)的方程有不同的形式,因此信號(hào)流程圖不是唯一的。通過增加一個(gè)增益為1的分支,混合節(jié)點(diǎn)可以變成輸出節(jié)點(diǎn),兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的變量是相同的。x5,1,這4個(gè)分支相當(dāng)
3、于“乘法器”,分支增益是相乘的系數(shù)。5個(gè)分支是有方向的,方向是不可逆的!解釋,用原理圖繪制信號(hào)流程圖,用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖繪制信號(hào)流程圖,用原理圖繪制信號(hào)流程圖(兩種方法),用原理圖繪制信號(hào)流程圖,列出系統(tǒng)原理圖中各元件的原始微分方程??紤]初始條件,通過拉普拉斯變換將微分方程轉(zhuǎn)化為代數(shù)方程。代數(shù)方程的方程被分類成因果關(guān)系的形式。變量用節(jié)點(diǎn)表示,根據(jù)代數(shù)方程確定的關(guān)系,依次畫出連接節(jié)點(diǎn)的分支。在示例1中,繪制RC電路的信號(hào)流程圖,并將電容器的初始電壓設(shè)置為u1(0)。1列寫網(wǎng)絡(luò)微分方程:2對(duì)方程兩邊進(jìn)行拉普拉斯變換:3根據(jù)因果關(guān)系重排變量得到方程:4根據(jù)方程畫出信號(hào)流程圖,并從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中畫出信號(hào)流程圖
4、。信號(hào)流程圖包含結(jié)構(gòu)圖中包含的所有信息,其功能等同于描述系統(tǒng)性能。然而,它在圖形結(jié)構(gòu)上更簡單、更方便。通道流程圖:源節(jié)點(diǎn),混合節(jié)點(diǎn),分支節(jié)點(diǎn),井節(jié)點(diǎn),從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中繪制信號(hào)流程圖的步驟,將框圖中的所有信號(hào)(變量)轉(zhuǎn)換成節(jié)點(diǎn),并按照框圖的順序?qū)⑺鼈兎峙浜?;將結(jié)構(gòu)圖中的方框替換為標(biāo)有傳遞函數(shù)的線段(分支)。結(jié)構(gòu)圖和信號(hào)流程圖,例1:繪制系統(tǒng)的信號(hào)流程圖。G1、G6、G7、G2、G3、G5、-H1、-H2、G4、注意:與比較點(diǎn)相鄰的處理比較點(diǎn)在提取點(diǎn)之前,比較點(diǎn)可以合并,然后是提取點(diǎn),但不能合并。例2:繪制下圖所示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖對(duì)應(yīng)的信號(hào)流程圖。、將結(jié)構(gòu)圖的變量更改為節(jié)點(diǎn),并按結(jié)構(gòu)圖的順序分布它們;將結(jié)
5、構(gòu)圖中的功能框替換為標(biāo)有傳遞函數(shù)的線段(分支)。解決方案:a,b,c,結(jié)構(gòu)圖和信號(hào)流程圖,梅森公式輸入和輸出節(jié)點(diǎn)之間的總傳輸(或總增益)可通過梅森公式獲得,其中:=1-(所有不同環(huán)路的增益之和)(所有兩個(gè)非接觸環(huán)路的增益乘積之和)(所有三個(gè)非接觸環(huán)路的乘積之和)kth正向路徑的增益;=r非接觸環(huán)路中mth可能組合的增益乘積;n個(gè)前向信道的總數(shù);通道流程圖中k不與第k個(gè)正向通道接觸的部分;例1用梅森公式求碳/硫。結(jié)構(gòu)圖和信號(hào)流程圖、G1、G6、G7、G2、G3、G5、-H1、-H2、G4、A、B、C、D、R (S)、C (S)、C(s),本系統(tǒng)中有四個(gè)獨(dú)立的C、D、R(s)、C(S),本系統(tǒng)中有
6、四個(gè)獨(dú)立的回路:梅森公式、結(jié)構(gòu)圖和信號(hào)流程圖、G1、G6、G7、G2、G3、G5、-H1、H2、G4、G2、G3、G5、-h1、-H2、G4、A、B、C、D、R (S)、C (S)。本系統(tǒng)有四個(gè)獨(dú)立的電路:利用梅森公式、結(jié)構(gòu)圖和信號(hào)流程圖、G1因此,特性、結(jié)構(gòu)圖和信號(hào)流程圖、G1、G6、G7、G2、G3、G5、-H1、-H2、A、B、C、D、R (S)、C (S) R(s)、C (S),有三個(gè)前向通道:結(jié)構(gòu)圖和信號(hào)流程圖、G1、G6、G7、G2、G3、G5、-H1、H2、G4、A、B,1,a,b,c,d,f,g,h,c (s),r (s),c (s),r (s),=,1,結(jié)構(gòu)圖和信號(hào)流程圖,例
7、3,求出系統(tǒng)傳遞函數(shù)。1,1,r,y,G1,x1,x2,x3,x4,G2,G3,G4,1,-1,-h1,-H2,5個(gè)獨(dú)立電路,無非接觸電路,2個(gè)正向路徑,x5,結(jié)構(gòu)圖和信號(hào)流程圖,示例4:查找系統(tǒng)的傳遞函數(shù),a,b,c,d,e,f,g,h,I,結(jié)構(gòu)圖和信號(hào)流程圖,結(jié)構(gòu)圖和信號(hào)流程圖,解決方案:從結(jié)構(gòu)中繪制信號(hào)流程圖有五個(gè)獨(dú)立的電路:G1、G2、R (S)、-1、X1、X2、X3、X4、X5、X6。有五個(gè)獨(dú)立的電路:有五個(gè)獨(dú)立的電路:G1,G2,R (S),-1,X1,X2,X3,X4,X5,X6,結(jié)構(gòu)圖和信號(hào)流程圖,有五個(gè)獨(dú)立的電路:G1,G2,R (S),-1,X1,X2,X3,X4,X5,X6,結(jié)構(gòu)圖和信號(hào)流程圖,有五個(gè)獨(dú)立的電路:并且沒有非接觸電路。有四個(gè)正向路徑:G1、G2、R (S)、-1、X1、X2、X3、X4、X5、X6、結(jié)構(gòu)圖和信號(hào)流程圖,有五個(gè)獨(dú)立的電路:沒有非接觸電路。有四個(gè)正向路徑:G1、G2、R (S)、-1、X1、X2、X3、X4、X5、X6、結(jié)構(gòu)圖和信號(hào)流程圖,有五個(gè)獨(dú)立的電路:沒有非接觸電路。有四個(gè)正向路徑:G1、G2、R (S)、-1、X1、X2
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