结构图的等效变换

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
--串联 --并联 --反馈连接 ②信号分支点或相加点的移动。 [原则]:变换前后环节的数学关系保持不变。
Saturday, January 04,
2020
5
环节的合并
(一)环节的合并:有串联、并联和反馈三种形式。
环节的串联:
X (s) G1(s) …
环节的并联:
Y (s) Gn (s)
G(s)
2020
11
结构图等效变换例子||例2-11
[例2-11]利用结构图等效变换讨论两级RC串联电路的传递函数。
R1
R2
ui
i1
i, u
[例]:结构: X(t) 电位器 Y(t)
结构图:X(s) G(s)=K Y(s)
微分方程:y(t)=kx(t)
若已知系统的组成和各部分的传递函数,则可以画出各个 部分的结构图并连成整个系统的结构图。
Saturday, January 04,
2020
1
结构图的基本概念
[例2-10].求例2-6所示的速度控制系统的结构图。各部分传递 函数见例2-8,罗列如下:
G(s)
Saturday, January 04,
2020
8
信号分支点的移动和互换
②信号分支点的移动: 分支点从环节的输入端移到输出端
X1(s) G(s) Y (s)
X1(s)
X1(s) G(s)
Y (s)
N(s) X1(s)
N(s) ?

X1(s)G(s)N (s)

X1(s),
N
(s)

比较环节:
ue (s) ug (s) u f (s)
ug (s) ue (s) u f (s)
运放Ⅰ:
u1 ( s) ue (s)

K1,
ue (s) K1 u1(s)
运放Ⅱ:
u2 (s) u1(s)

K2 (s
1)
u1(s) K2(s 1)
Saturday, January 04, 2020
Ua (s)
Ku
TaTms2 Tms照逻辑连接起来,形成下页所示的完 整结构图。
Saturday, January 04,
2020
3
结构图的基本概念
M c (s) Km (Tas 1)
TaTms Tms 1
ug (s)
ue (s)
K1
u1(s) K2(s 1) u2 (s)
u2 (s)
功放环节:
ua u2
(s) (s)

K3
u2 (s)K3 ua (s)
2
反馈环节:
u f (s) (s)

K
f
(s)
K3
u f (s)
电动机环节: 返回例2-8
(TaTms2 Tms 1)(s) Kuua (s) Km (Tas 1)Mc (s)
M c (s) Km (Tas 1) TaTms2 Tms 1

Y (s) X (s)

n i 1
Gi (s)
反馈联接:
G1 ( s )
X (s) E(s) G(s) Y (s)
X (s)
Y (s)

Gn (s)
H (s)
G(s)

Y (s) X (s)

n i 1
Gi (s)
Saturday, January 04, 2020
Y (s) E(s)G(s)
X 2 (s)
X (s) G(s) Y (s)
X 2 (s)
X1(s)
相加点和分支点在一般情况下,不能互换。
X (s)

X 3 (s)
G(s)
X (s)
X 3 (s)
G(s)
X 2 (s)
X 2 (s)
所以,一般情况下,相加点向相加点移动,分支点向分支
点移动。
常用的结构图等效变换见表2-1
Saturday, January 04,
E(s) X (s) H (s)Y (s),
G(s)

Y (s) X (s)

1
G(s) G(s)H (s)
6
信号相加点的移动
(二)信号相加点和分支点的移动和互换:
如果上述三种连接交叉在一起而无法化简,则要考虑移动某 些信号的相加点和分支点。
①信号相加点的移动:
把相加点从环节的输入端移到输出端
1 G(s)
Saturday, January 04,
2020
9
信号相加点和分支点的移动和互换
分支点从环节的输出端移到输入端:
X1(s) G(s) Y (s) Y (s)
X1(s) G(s) Y (s) N(s) Y (s)
N(s) ? X1(s)G(s) Y(s), X1(s)N(s) Y(s),N(s) G(s)
2020
7
信号相加点的移动和互换
把相加点从环节的输出端移到输入端:
X1(s) G(s) X 2 (s)
Y (s)

X1(s)

X2(s) N(s)
G(s) Y (s)
N(s) ? Y (s) X1(s)G(s) X 2(s), Y (s) X1(s)G(s) X 2(s)N(s)G(s), N(s) 1
结构图的基本概念
一、结构图的基本概念:
我们可以用结构图表示系统的组成和信号流向。在引入传 递函数后,可以把环节的传递函数标在结构图的方块里,并把 输入量和输出量用拉氏变换表示。这时Y(s)=G(s)X(s)的关系可 以在结构图中体现出来。
[定义]:表示变量之间数学关系的方块图称为函数结构图或方 块图。
K3
ua (s)
Ku TaTms Tms 1
u f (s)
Kf
- (s)
在结构图中,不仅能反映系统的组成和信号流向,还能表 示信号传递过程中的数学关系。系统结构图也是系统的数学模 型,是复域的数学模型。
Saturday, January 04,
2020
4
结构图的等效变换
二、结构图的等效变换: [定义]:在结构图上进行数学方程的运算。 [类型]:①环节的合并;
[注意]:
相临的信号相加点位置可以互换;见下例
X1(s)
X2(s)
X3(s)
Y (s)

X1(s)
X3(s)
X 2 (s)
Y (s)

Saturday, January 04,
2020
10
信号相加点和分支点的移动和互换
同一信号的分支点位置可以互换:见下例
X1(s)
X (s) G(s) Y (s)
X1(s) X2(s)
G(s) Y (s)
X1(s) G(s) X2(s) N(s)
Y (s)

N(s) ?Y (s) [X1(s) X2(s)]G(s), 又 :Y (s) X (s)1G(s) X2(s)N(s), N(s) G(s)
Saturday, January 04,
相关文档
最新文档