自动控制原理个人整理笔记

1、第一章结论 H动柠制的基木原理与系统组成 自动控制系统的种类 自动控制理论的发展概况 自动控制系统的1:要研究内容与基本要求&&、人工控制与自动控制控制概念t产利科学实战中，瞿求设/或装置或t产过程按照人们所期望的规律运行或I作。IriJIbtI扰使实际I:作状态编离所肌率的状态.例如，11星运行枷也弹飞行轨道、加热炉出口温度*E1见梏速等控制“为了满足预期要求所进行的操作或明整过和二产制任务可由人I：控制或自动松阻乘完成捽制F收：典变进水阀门的开度,©4、人工控制与自动控制所谓自动捽制，是指在没仃人（按参。的情况卜T利川小也控制装置使整个生产过程或作机械（称为被控对

2、象）自动地按整定裁律运行.或使其果毁物理量称为被控变量）按预定要求变化.I功代制是在人工控制的居础上发屣起来的,F面以水池水位系统的人控制川动控制为例说明fI动控制的基本原理人工控制与自z初捽制水池水位系统的人工控制控制nifi：水池中的水源源不断地经出水管道流出,以世用户使川为了使水位上升或卜降都在足够的余地.避过满或抽空.用使水池水位号嬖求伯相等,人I:捽制过程;1.测一过引用眼睛作测P11恻4水位灰向高用5+人工控制与白动控制2决戢过程递过大脑，格观测到的文向液位。叫中液位高及世行比较，得出偏点根据愉1彷况二仇,大、示进行分析运弊.发出一控制命令:3.执行过和F执行大瞄的改变押进水阀的开

3、度.调节进水水，使水位偏差减小*反切进行上述过邛，使水位女际值。嬖求他相等.由于仃人立接嬖与控崛故称为人I：控制在木例中,水池水位M被控及“：.水池是被控对挈。上一一人工控判与白动控制水池水位系统的H动控制后用自动控制装置代杼人完成人操作过程，则可构成自动控制系统.投制器卜给生值扰行善同节到木池市仁育阿制节疣人1控制T白动控制自动控制装置，元件浏;让被控量的实际值并进行物理量的变换（变送器,人眼I比校元件；测量值）给定值比较，获得偏左谢节元件:根据偏解产生控制信号（控制器工包括比较元件和相节元件，入肺）调行阀：山控制精心改变操纵变盘，作用尸被控“象.使水位偏偏减小（执行器，手+手手阀）以上冠件

4、共同作出，反复检测和控制,使水优建际佗与嬖求值相等具体讲.自动控制系统一般包括如卜儿部分;H期挣制系统;虹凶弹和自动控制装置按一定方式连接起来，完成一定控制任务的总体,口3）4一：、自动控制系统的方块图块图可直观的表达控制系统的组成及睛H间的传递关系出事量士幻喙正二即同誓节丽拜理*_#一.a-出虫现代富*T.也气伫白小片利£说的"超百方块图III圾.公学（带简汇的仃线）和锯出相加点、立支上由I成口施,每一个方块代去了后动控制系统的个环节箭头指向方块表示为该坏。输入,反之输出4:、门动控制系统的方块图术底m单拉制罢好的专拄困另遒辿：彼拽支讹；给定假参干输入）：祭统的给定输入，

5、由笄制井决定的被控交，而丽片；一&二、自动控制系统的方块图I忧：狩介:1、L1行邯;/入,它使畋捽q,1.给定tfu干扰既可来I系统内部又可来门外用.系统输入：然响系统输出的因素，包括给定输入和优输入匚虹：二定.-沏/小操飘明I:执行需作用被抨对象，用米理制被控义量4通2殳。，土三、口动控制系统的方块图方块图的简化除住制券外，将执行器、被控对软，测量元件介并成个环5称为广义对单U控制系统用，个大方块图去示工干抗给定值i帔控变M4自动性判星城一9*四、口动控制系统的原理不11挖点反馈控制原理:被捽空量作为反馈信号,q冷空值比较得到温工输；根据输鱼大小.整理制仔号；控制4号通过灰行前而前加

6、深保点策正控制II玩匚-7w为输出送经测量后的小雷叩型1的人端.反馈联接方式tt幽ta和正反以.中JW九反评片号的网二出色地区.使被捽对能的将出启向希阴值。S、开环奖制系统按给定值操纵例：在途包机的开环调速系统少、，开环控制系统按干扰进行补偿的开环控制通过理论计算或实测计算，先找出二扰影响输出的定最关系，再找吐1二扰通过补偿环节和琳廿通道影响输出的定战关系，假设补偿环节能全部抵消T：扰对输出的影响，上述两种影响的代数和必然为零,据此可以求出补偿环审具体的定战关系口1+、门动控制系统的蚊理和特点-特点 啦馈构成闭环是1胤控制系统的结构特点 控制作用111位立淮U偏笫产生的控制作用使系统沿减少或消

7、除偏架的方向运动. 控:也圆拙便被控'她当出啊.、开环控制系统-开环系统框图I扰动给定值衲书!.卜酗程一心筋碾-一特点: 尤反埴:系统的输出量对系统的控制作川没仃任何语响作用信号由输入到检出单方向传递- 结构/胞 小曲带度取决控制器及破控对象的号放小定性.容同受门龙捌凡打乏精确性和适隔拄.I3、开环控制系统例：五流出机的干扰补偿控制系统进行补偿八闭环控制系统例：立流电机闭环转速捽制系统则壶堂电机.寸I二、闭环控制系统设系统原在给定电压G相对应的转速和卜运打，苦夕!伐转行叫突然增大T>iff1T”/（"g一"）fTWjT*T>hT-I7-f-闭环控制系统抗

8、干扰徒。较强94二、出环捽制系统特点.由负反馈构成闭环,利用底差信号进行控制:.抗干扰.控制粘度高：-存在稳定性问题。系统元件参数配合不当容易产生振荡.使系统分能正常L作，-动控制理论要研究闭环系统.第二讲4四、按输入信匕特征分类恒值系统 事流任务;cfr）rfr）f廿常数 分析设计度点:研究扰对被捽对象的脂响，克服扰动随动系统 系统行务：匚用="Hr阳随机变化.分析汝计收戊，系统跟踪的快速性、准确性程序控制系统.系统任方；cffj二M咐/日先规定时间闲故变化,或五、过程控制系统 自动控制系统的输出最是温度、旅力、流盘、液位、PH值等生产过程参数.它们在控制过程中要求保*&或

9、按某种预定规律变化. 捽制对象往往是酷个生产过程或其中的一些装置.控制理论的发展概况（2） 经典控制理论 W69年J.姆斯瓦特（jam姐Welt,发明蒸汽机调速器匕球调逑楣.这工门动捽制技术在二业过科中的最丫脚。不过，法装置在某哨条件卜仅自发振荡u 868年麦克斯皮尔JGMaxwell）根据力学原理.用常系数值分方程描述了蒸汽机离心调速鼎系统11客75年劳斯CRRauti】英）提出了Routh判据六、其它分类数学模型.线性系统非线性系统-控制系统信号性同.连续系统离散系统控制理论的发展概况（1）Ji十年来自动控制技术在工米业生产、国的B航空、事业电*域中萩H广眨的应用，自动1S理论逐步形成和发

10、展起来:自动捽制理通按其发展过程，可分为经典控M理论和现代捽制理费两大部分u邛论的发展概；儿） 1892年李亚泞洛夫（俄）阳11了运劲建定性的取问俎: 18第年赫维茨（A.Hiirwiz.德）提出了关于系统曲定性的代数制据 19史;I亲住斯特（Nyquist）在研究负反馈放火器时创汇了行冬的稳定性判据.根据系统的开环频率，!,判加工丁二统的信息.控制理论的发展概况（4） 194s科,伊力思CVRBvans）提出控制系统分1爪设计的根轨迹法由 ib工在频率法和根轨边让注础上的控制理论称为经购控制理论:随后，经财;，制理论又添加了；I父件系统理论和离散控制理论，形成广启整的理论体系.9&捽

11、制理论的发展概况(75经典控制理论包括工线性控制理论：时域分析法，棍轨迹法,频率分析法非线性控制理论:描述函数法.和平面法，李亚普诺夫第二法,波波夫法采样控制理论:z变换法经典控制理论玷用范围以传递函数为历础,主要研究单输入弹输的、线忤,定常捽制系统的分析和设计.捽制理论的发展概况(7)从60年代玉今，现代控制即选迅速发展，形成线性系统理论、最优控制理论、动态系统浙识.H适应控机、大系统理论、普棒控制、料能控制等学科分支J现代控制理论以状态空间法为孙以刚究单输入中输出；£愉人-多输出.定南或时变、纹件岐北线性等控制系统的分析和设计.控制理论的发展概况(6/-现代控制理论,十年代末，伴

12、随着电子计算机的发展和航天技术革命,形成了现代控制理立195§年鹿特里亚金C俄)提出了展K值原理c1957年贝尔域(R.BellmanrL)提出了动态规划理论:1960年I、尔屯(R,E.Kalmm)抚出了状态之间方法、能控性。能却性的概念，被认为把现代控制理论的川端-以及上优滤波理论J'自动控布稼统的研究内容 系统的数学模型 系统分析-城究系统在给定变化或I扰作川卜的运动规律、系统件徙，以及与系统结构参数的关系等.方法时域法.根轨迹法、频率相斗 系统设计怎样设计个控制系统.使它的运动尺行给定的性质和特征?自动控制系统的基本要求-稳定性.系统必须稳动态特性.过渡过程：从个平衡

13、状态到月一平衡状态的过程平稳件:超调员快速性；调节时间自动控制系统的基木要求-稳态特性.稳态误差小或无差.鲁棒性概括起来，“忠,快.准、壮”通过示例介绍控制系统的基本概念 负反馈控制)总理 控制系统的基本组成 控制系统的加木类型-给山了控制系统的基本要求 稳 准 快 ；|卜第三讲（数学模型）S第2章控制系统的数学模型- 引自（关于模型的概念）- 系统部件的微分方程建立- 控制系统的数学模型- 传递函数与动态结构图- 信号流图50薛杰和动态数学模型- 静态模型- 不含时间变量t的代数方程- 平衡状态卜.各变量间对应关系- 变量不随时间而变化- 动态模型.表达式是含时间变量t的微分方程- 描述了系

14、统的非平衡过程- 变量随时间而变化- 态模型包含在动态模型30#线性系统概念不满足叠加原理-系统中有一个非线件环节'整个系统即是I线性系统建立数学模型方法-系统辨识法.假定数学模型的结构：对家际系统加入某典型测试信号T得到庆际系统的输力数据：按照一定的原则,由输入输出数据来确定模型参数.引言暹3数常模型及其重要性 模型种类：形象模型、物理模型、数学模型 数学模型:定量描述系统变量之间关系的数学表达式。 系统分析和设计之基础：模型。 研究系统运动共同规律工具:数学模型.线件系统概念 并加原理叠加性：在阴作用卜，输出|'1«卜作用卜；输出y而，则在uMF（t）祚用卜，输出

15、是七+丫式1），卜次性;在巧心）作用卜,输出力,则在她作用卜',恻线性系统M觊满足比加件乂满足齐次性的系统1+建立数学模型方法机理分析法-通过对余关内部运动机理的分析，根据系统所遵M的物理域化学规律，在忽略一此次要因一或伸IL蛙近似处理后进而得出系统特性方程，在H表现为微分方程或代数方程形|式,称为机理模型.L2.1微分方程的建立§2”内容提耍- 线性部件的微分方程- 非线性部件微分方程线性化- 捽制系统微分方程的列写，士一线性部件的微分方程I先慧立部件（sH的微分方程»劣、线性部件的微分方程.先建立部件（环W）的微分方程 然后建匕控制系统的微分方程然后建立：控制系

16、统的微分方程 微分方程是系统所遵蒯的运动规律口接得巾的时域中各变尿的关系式©飞 建立模型的方法根据不同系统（心力、热等）所遵循的运动或变化规律列写方程.-微分方程是系统所遵淅的运动规律M接得出的M城中各变咕的关系式.&-建立模型的方法根据不同系统（电、力、热等）阴遵循的运动或变化规律列写方程.,&RLC串联电路的微分方程RLC中联电路的微分方程解二设回路电流为诞）蛆由knuhihM律LC上式称为线件常系数一阶微分方程口例2-1列U图不RLC*联电路的微分方程：U为愉人员，U。为输巾量*9r-刀二RC'1R,化简Fh77工等十乙半+%Jrdt7；可川Jq=jid

17、t则微分方程为:JHf93列1微分方程的般步骤确定系统输入输出变域以及需要引入中间变量确定必要的假设条件-Ill系统所遵循的物理化学定律等写原始方程消去中间变量得到输出、输入量（包括扰动底）之间关系的微分方程列写微分方程的般步骤-科微分方程写成标准形式-输入星及达田数须按降阶料到号化方程右边-输HI量及扶导数项按降阶排列3在方程,必要时将各导数项系数整J'R成H仃一定物理苴义的系数（时间常数和传递系数等,注意小项.列丐方程时应考虑各物理量的单位L只同量纲的物理量才能相加减弹量质量阻尼器例2-2求图示弹簧-质中机尼罂机械位移系统的设分方外作用力F为输入，位移x为输出解：设质吊：m相对于初

18、始平衡状态的位移为根据牛顿第：定律/由丁dr!+f由“kdfS7同州：中为何不为观重力T相似系统概念电,力系统尺仃相同微分方程形式drcfxfM-.+/+kx=Fdi相似ft:在微分方程中占据相同位置的物理量。加L-in：R-f：IC-k：q-x：kF等意义：利川电路或U；它简单系统研究复杂系统机H1系统时23列写他激直流电动机在电枢控制F的微分方程。取“为给定输入量，3为输出量，1%为扰动量.s机电系一统电动机电枢回路电压关系方程dje.+i凡+L-二江、反电势方程3+8Q电动机-电动机电磁转拉方程加二I机轴上的动力学在电枢卜，激磁绕组中激磁电流中恒值dmdt$机111系统化简:微分方程的用

19、量:化表小(1)itiJdm上*_粤十鸟二强十仙二。心色以十白_彳，产椁""，.*dm士tr十丁型HP>AKm(tFHI*qM?flra.idwM显Lcatatat平衡状态,各个变量各阶导数为,微分方程变为代数方程5二尤%一£?%-将变量用平衡状态附近的增量表皆用下标0表示平衡状态，表示增量%=%+&M，nit-ntcfJ+0胃匚”=恤+Art20微分方程的增星化表小（2）代人康方程丁丁二1切）d（/*3仆）JjL+T-%+Ait?1k/,（If°,JU.+&-）=*&%】一兄mF1+f+占叫）身虑到LFh.白。JKL0化简

20、彻H2&玛心m4X，干'叫./£（-'72+4-;-1=卜曲岂-儿I，一-*凤州/dr消dr勺土微分方程的增量化及小（3）-。原方程形式上相似，但其变黄用平衡状态附近的增量质小.方程表示平衡状态附近输出增量与输入增量的关系;-以后为了方便，将去掉增量符号立第四讲）土二、非线性部件的微分方程-非线性微分方程的建立-非线性方程线性化，I瓦以为热力系统华假设明"-液箱没有热量向周闱空气中散失；-液箱中的液体搅拌均匀,液箱中各点温度与热流体温度相同,输入输出变量输入:加热星H,流体G,冷流体的温度Tc输出：热流体的HI口温度1热力系统6原始方程：能量守彳上才

21、单位时间系统内能量的积累量二单位时间内进入系统的能量-单位时间内带出系统的能量设液体比热为c,液箱内液体质认为M 旧间d呐进入系统的热电：dQ=Hdt+GcT/t 时间肘内离开系统的热量：dO2=GcTjit 液箱内流体所含热爱增心也广A以明热力系统.热量守恒：也也2儿玄，LGcT-GcT+11dtd'-增量化的微分方程？上式为非线性方程,需要线性化处理口.北线性方程的线性化-为什么要线性化？.实际对象总存在一定非线性-线性系统具仃较完整的理论线性化条件.实际工作情况在某平衡点附近（静态工作点）.变量变化是小他国的.函数值与各阶导数连续，至少在运行范围内如此；非线性方程的线性化满足上述

22、条件,则工作点附近小范围内，各变量关系近似线性.-线性化方法；泰勒级数展开；M线性方程的线性化»液位系统的微分方程以增量Ax,yVv设函数2=/（用在（q，pQ点连续可微，则函数在（工0.几）点泰勒展开：y=/(v)=/(x0)4- 贮槽内水密度不变，。1,2为体积流量- 贮槽载而积为第髭彳- 02=ah口为常数- 稳态时，水箱液位为有，流量为a,- 输入0”输出/?- 液位系统的微分方程液位系统的微分方程-物料平衡：单位时间水槽内水的变化量二中.位时间流入水槽的水-单位时间流出水槽的水亦线性化:.憎量形式:dh此40"甸）二0十）,加，-、'%Af=QQ±

23、;atdhA-+a=0-,dtA晚等*气近彰=0S金+M-%由3M_L取线件部分液位系统的微分方程液位.系统的微分方程一说明： 工作点不同，线性化方程的系数不同， 原点由（QO移到上2gA2，即坐标原女移到T作*,他初始条件为受 今后不加说明,微分方程式中的变量均采用相对稳态工作点的增量表示，书写时不加9r多变量系统的线性化 对于具有两个自变量的非线性函数y=f（xx2） 静态_L作点为乂=，（/,/） 其线性化表示箕%ji片口，丫额）十怖-（*一毛。）十云一（吃一丁那） 以增量AxeX亮示X.NAy-K】AXj+K工Axx三、控制系统微分方程方法- 画出控制系统的方块图- 列写组成控制系统的

24、各个环自的方程- 根据各环在信号关系合并和消去中间变量.整理成输出输入变量之间的微分方程2-2传递函数（第五讲）0液位控制系统的微分方程液位控制系统的微分方程.建立各环节的方程对象环节叮变+入区a由-测量环节：hm=Kh调节环节:咤&十m）（匕例蟠*）执行环节：占更整理：学+71+瓯=心及KEdr二4§2-2内容提要传递函数的概念典型环节及其传递函数一、传狒函数概念- 经典控制理论中最重要的数学模型- 基本思想；零初始条件下，通过拉氏变换，将微分方程变为S域（复数域）内代数方程，在S域内研究对象的运动，进行系统的综合，必要时，通过拉氏反变换转变为时域形式。- 优点：微分方程问

25、题化为代数方程问题任递函数的定义,一友抬定文：岑现敬条件卜;系统或环口输世取的it氏变换与氏变换比。-传递函数八八2<£z输油也会系F®=G($),W®5&n阶线性定常系统传递函数向介与强库第系统微分互程的般形3：d*ydyJ；+&-，,1,'*,+tJ1v(H7d广drdt1ktclx,dxL/、萨布+瓦记心皿n>m对工式取拉氏变换，存:川谈性定常系统传递函数怔介线性定常系统微分方程的一般形式,L凡今f爵十一吟十位/Id、LdR公滁记一”二n>m对上式取拉氏变换，福,实际系统传递函数的求法- 列写元件或系统微分方程- 在

26、零初始条件卜对方程进行拉氏变换- 取输出与输入变量的拉氏变换之比。例：液位对象噌二Qi«HG0股S）+"（5）=五以5）JG-3-上百乌创叶1Ts1n阶线性定常系统传递函数（4/+%-1/1+八十。/+%）的）=+限产二十+3+为加）整理，得，RdI_小）_“划田T$x+-+a5+b”必）珥,”+俨2所+&F+%J7关于传函的几点说明（1）-传函是物理系统在复域内的动态数学模型.系数及阶次均为实数，只取决r系统结构与参数，与输入等外部因素无关.-实际系统的传递函数是复变量8的有理分式，传函分母的阶次大丁等于分子阶次.传函不能反映系统或元件的物理组成，物理性质截然不同

27、的系统或元件，可以有相同的传递函数.“3关传函的几点说明（2） 传函的分母即为微分方程特征多项工晨 只描述输入量、输出描之间的外部关系,并不反映系统内部变化情况。 传递函数的适用范围.仅适用于线性定常系统.初值为零-意味着相对系统的平衡点.，输出量和输入量的增量）初始值均为零.传函的几种表达形式（1）-仃理真分式i一（五的_b谢C+4正声“1+、$.+X一at（十%产+%$+/-军-极点形式x传喇门至*出（5+4）PAG一传函零极点分布图n（$+p）5b由Hjn"一）:e-1；1口匕】）阳T叫工二VH门十%弋工+V-u信函的几种表达形式（2）-时间常数表达式,九十+%-一十1+为“+

28、.»声1十十平十飞若系统存在丛版复数恨,设立二士,上匕y,or（j+Pi）（s4-修）二S±2%+Ct+.=f,qyjct1+伊二产W2G+D7二1,后+加j传函的几种表达形式书摄i的筑家赢式n（Ri）n"：y与尸L）=4v、“区】）n（r十为小“）内日一一k稔态寿典型环节概念所时生的传襦是畤函中最基本、得单的一些摩式、鼻干同一施蛰环巾的元件,物理过程可能极不相同,但却具有相同的运动规律.宣布定盖的住函可力解为肉干环节节函的串和.第六讲“0二、典型环节及其传递函数.比例划、节输出量9输入量成比例关系,无惯性无失直，例;运算放大器/二卫-3-%（£）RiF

29、&积分环节/工方上门仁丫门）/"£应61例：枳分调W器凡TR1/cj-输II；量勺输入量成枳分关系.-Kfx（tydt二-yY勺积分环节例：水槽:某州1流最为一常数A?=QQ工eft"二月+AftQ-Ro十、QQz-Q20-2&=0,4尹(IGO)振荡环节州）=7“六十2巡十1T环节的时间常数田门一无阻尼自然振弱频率0阻尼比微分环节线微分环节竽ar（jjjX亍K节例士RC微分电路G二4)hA入二四（H二1。1（£）As巩_R_RCs_isNG)1/0+7?-RCs+-+1心+”心ciKCH5）=片Ts+。一时间常数，K比例系数例：一阶运放

30、以G_氏R.&1/3R.+l/cs节杭G荡划、节.RLC电路If也一生1_，HCO/?/?*$+r$11®»T7777777.弹簧-质呈-阻尼器系统WTJ-fak问题,产生振荡的条件?微分环节一阶微分（比例加微分）,=K空)G(j)=K(rs+I)立际一阶虚分J不节jpZy=1,Zj»A/Cr十I3K3_45一4十瑞&+1)&pKTs+RC+】微分环节二阶微分W)=Kf*+2尹出+M，):黑!而3dtF物、土微分环节-二阶微分,、2个小（1）yt=Kr1+2cr城三di-系统中引入遨型的匚要:作用GG)=3)+2耳+1)中G($)=K+左次

31、+1).系统中引入微分环节的主要作用+工I住俯4找；e代）全聆虫4延迟环节浑目输川量完金幺现输入量I但比输入量滞后一时间T幽=虱l辿£）G嗡痣当T根小时1ie=须r;21+a11n+一身+”一小n门*X6）.I产鳖,圮第七讲结构图的等效变换（6）结构图的等效变换（6）&结构图的等效变换（8）和加点互换;不需做传函变换相邻信号相加点和分支点位皆不能随苣互换。&结构图的等效变换（9）例上化简下列结构图第八讲&结构图的等效变换（11）4结构图的等效变换an&结构图的等效变换（12）例2：利用结构图i寸论两级RC电路的传函合构图的等效变换（13）夕匕Ill1）

32、列、系统微分方F&乙二回一出尚Z(j)=710)-/J(j)1S尔n=仃-a(喇二Uo(Ji)=I7(s')-2）号初始条件卜进行拉氏交换，&外构图的等效变换(14)第画出系统组曲图4结构图的等效变换(14)3解川系统结构图U(s)U3.再.丁UI4)化筒结.构图4)化简结构性结构图的等效变换(15)结构图的等效变换(15)品#十4闭环系统的传递函数(1)1/ijC'p十口&<?/+1)+闭环系统一的传递函数(2)反馈拄制系统典型结构图:心给定输入作用卜.的闭环系统N-0卬L2Rs1门的:通过结构图等效变换研空生,定及扰输入卜的系统输出(1>

33、(s,-引_=CQ、H»II片.=£一？1-Gp.HR*闭环系统的传递函数(3)名诩前向通道传递函数：GG工开环也通函数；耕5口系统偏差：E(s)R(s)-B(s)系统的偏洋传递函数£$)=件/?(5)4闭环系统的传说函数(2)给定输入作用卜的闭环系统NU)=0=£111尺<1>(s)=GfiHaa1时,-h1+Gp.H-R闭环系统的传递函数(1)闭环系统的传递函数(1)反馈控制系统典型结构图反馈控制系统地型结构图I1的,通过结构图整效变换研究给定及优输入F的系统输出II的;通过结构图瞥效变换研究空定及卜扰埔人F的系统输出闭环系统的优递函数(

34、5)闭环系统的传递函数(6)扰动输入作用卜的闭环系统Ab)单位反馈Cixk、(J'I力=1-55小营二二1-(1>(£)出1一5位中、.仆1-Xg1+0户步闭环系统的传递函数(6)扰动输入作用卜的闭环系统及)/（豆/；51M+巾+>=J=，4闭环系统的传递函数(7)系统的偏差传递函数E(w)=。一£?(s)=,H。)T、E(s)G.H人/(s)=二N1十5。声IS人4闭环系统的传递函数(8)闭环系统总输出取用笔京理</（5）=-_R（s）+l+Gfi.H特点；彩若输入与卜扰的闭环传递函数有分母,特征多项式卜，信号流图及其等效变换(1)信号流图基本概

35、念信号疏图表不系统的结构和变量传送过程中的数学关系适用于线性代数方程纠信号流图=在点一支留金行点；表示信号支路；旌接二点之间的线J7路卜的筛头方向发一帝号传送方向31.§2-4内容提要-信号流图及其等效变换梅逊(Mason)公式及其应用;&信号流图及乩等效变换(1)信号流图基木概念信号流图表示系统的结构和变量传送过程中的数学关系适用线性代数方程组O青贵信号流能蚣+螳V产碳fH点；表示信号支路;连接节点之间的线设.支路上的箭头力T我示信号悔的，&信号流图及其笔效变换(2)支路代输：W递函数林在支岛上端头的旁边(Xs)一r倩号流图常用名词术语愉人【源)行点输出f阱)节点公

36、信心流图及其等效变换(3) 通路：沿支路前头jj向穿过各个相连支路的路线.通路起点、终点都在1n4|：. 开通路通路I任一位点川交不多一次 前向通部起点在源点然点在阱点的开通路 刈路；起点与终点为同一节点，但与真他任一节点相交不同过次的通路U 不接触回琼;回路之间无任何公共节点 网路科输：回路卜苏支路传输的乘积. 一回味从节点开始,11经过个支路,国回一一点的问路1信母流图及其等效变换(3) 通路；泊支路稿头方向穿过各个和连支路的路线二逋路起点、终点都在节点匕 开通路工通路。任一节点和交不力卜诙 i向通路：起点在源点.终点在阱点的开通路 回路：4点9终点为同5点，但。其他任相交不超过一次的通跻

37、。 不接帔回路：回蹄之间无任何公共节目 I可路传堆；IE路I：fr支路传愉的乘枳。 自回踣:从一W点开始，只经过一个支路，乂回到该点的回路U第九讲信号流图及我g波变换(4)的4信”流图及其等效变换(5)信号流图的等效变换变换前后保证数学关系不变控制系统信号流图绘制物理方程拉氏变换，微分方程换为值的代数“也对系统的短变量指定T点，技实际系统中变量的因果关系从左至右忖字挂-列；显行.根据代数方程.用标明支路增益的支路将谷方点旌按起得到完褥的储号流图4信号流图及仄等效变换(6)d结构图转化输入取为源。点.输;”取为阱,点，比较点、引出点和其它中间变量混介节点,方框敢为支路，各方框中的传递由数则取为相

38、应的支路增益梅逊公式(1)梅逊公式(2)If接求从输入。点到输出0点的总传嫡:A萧图挖征式.计算公式:1-Z%+2工匕4-Z工卬|尸一息住愉流图中所仃小同路的网路传输之和所TT小接触同路中，每次取兀中两个回路伐输的浜积之和n-从输入节点到输出节点的前向通道总数Pl第左个讷向通道总传输,h12门所行不接触I国路中，每次取其中三个回路伯输的乘朴之和梅逊公式(2)A端图特计算公式:一二一X4-工心山-梅逊公式(3)流图中所有不同回路的回略根，之和幺:迩企迎网jgjj世现幽迂式汨除去第k个前向逋记接触的网路后的特征式.所行不接触路中,每次取其中两个回路传输的乘枳之和所有不接触回路中.每次取其中三个回路

39、传输的乘积之和梅逊公式(4)梅逊公式(71行向通道W路人RR2,小拉城间;芹L3=&gs1_1二一记&=I*1瓦O-*-&1_-7二1'1R，R工":梅逊公式(4)匕梅逊公式（7）:吗!-1f专、】1_9+-_1_k-ii“hijbjM道月二r为肉”-同路4二4；接触叫3比"L'RyCyS4RyCySJri上q=/?£4%梅逊公式(8)流图件征式A=1-（L+L-f+5）+45前向通道特征式余/式A1=1忆困1二c?(#二外”二abl，为43+1（43+1）+居613梅逊公式直接川F结构图化简，第2章小结1数学模型是控制系统分析和设计的笈础：2传递函数用I结构图是木革的里:点3关于典型环节的传递函数4关于拉氏变换5梅逊公式是求复杂系统传递函数的有效I艮二4第3章控制系统的网域分析|- 典型输入信号和