自动控制原理——第4讲

G(s)
移动的支路上乘以它所扫过方框内的传函。
X1(s)
G(s)
X2(s)
X1(s)
G(s)
1 G (s)
X2(s)
X 3 ( s) X1 ( s)
X 3 ( s) X1 ( s)
引出点后移
X1 ( s )
+ -
G(s)
X 2 ( s)
X 3 ( s)
X1 ( s ) X 2 ( s)
+
1 G (s)
-
G ( s)
X 3 ( s)
比较点前移
移动的支路上乘以它所扫过方框内的传函的倒数。
变换思路
（1）用最少的步骤将系统结构图化成由三 种基本结构组成的图形，然后通过串联和并 联变换化简信号通道，通过反馈回路变换化 简回路（记住公式）。 （2）通过比较点和引出点的移动(向同类移 动,并利用可交换性法则）,解除回路之间互 相交连的部分,从而简化结构图。
Ur(s)
I1 ( s )
Uc(s)
C1
I 2 ( s)
C2
Ur(s)
U1(s)
I2(s) U1(s) I1(s) 1/sC1 1/R1
UC(s)
1/R2
1/sC2 I2(s)
UC(s)
• 变换技巧二：作用分解 同一个变量作用于两个比较点，或 者是两个变量作用于同一个方框，可以 把这种作用分解成两个单独的回路，用 以化解回路之间的相互交连。一般适用 于反馈通道。
2.利用代数运算求系统传函。
动态结构图→传递函数
• • • • 系统的传递函数 前向通道传递函数 反馈通道传递函数 开环传递函数
例2 求系统传函。
先简化 红线框
注意图形等效后面的代数辅助运算
注意图形等效后面的代数辅助运算
注意图形等效后面的代数辅助运算
注意图形等效后面的代数辅助运算
注意图形等效后面的代数辅助运算
注意图形等效后面的代数辅助运算
反思：有没有更好的方法？
Leabharlann Baidu 结构图化简方法小结
1.三个法则
移动法则：向同类移动 互换法则：相邻比较点可互换、相邻引出 点可互换 分解法则：作用分解
第四讲
第二章
动态结构图等效变换
2012.09.17
第一类
• 串联环节的等效传递函数 • 并联环节的等效传递函数 • 反馈连接环节的等效传递函数
第二类
• • • • 综合点移动规则（前移、后移） 测量点移动规则（前移、后移） 综合点之间、测量点之间移动 综合点与测量点之间移动（慎重）
引出点和比较点的移动变换举例
变换技巧
• 变换技巧一：向同类移动 引出点向引出点移动，比较点向比较 点移动。移动后再将它们合并，以减少结 构图中引出点和比较点的数目。一般适用 于前向通道。
注意图形等效后面的代数辅助运算
R1
U i (s )
I 2 ( s)
1 C1s
I 2 ( s)
1 R1 I ( s ) 1
U1 (s)
C2 s
1 C2 s
1 R2
U o (s)
sR1C2
U i (s )
1 sR1C1 1
1 sR2C2 1
U o (s)
U i (s )
U o (s) 1 ( sR1C1 1)(sR2C2 1) sR1C2
例1 两级RC电路结构图的等效变换。
R1 U1 (s) R2 注意：绘制系统 结构图的步骤
原则：保持移动前后封闭域输入输出关系不变。
X1(s) X2(s) X1(s) X2(s)
G(s)
G(s) G(s)
X 3 ( s) X 2 ( s)
X 3 ( s) X 2 ( s)
引出点前移
X1(s) + X 3(s)
G(s)
X2(s)
X 1(s) X3(s)
G(s)
+
-
X 2(s)
比较点后移