工程控制基础：2-2 方块图12

1、2.5 控制系统的方块图12.5 控制系统的方块图优点是直观、形象是工程上用来分析复杂系统的重要手段能用于系统信号的某些运算图模型能表示系统输入与输出之间的关系2两种图模型方块图信号流图2.5 控制系统的方块图2.5.1系统方块图系统方块图是系统各环节结构、参数特性和信号流向的图示法。32.5 控制系统的方块图1、控制系统方块图的元素 （a） 信号线； （b）分支点(又叫测量点)； （c）比较点(求和点)； （d）方块（又叫环节）； 方块图结合了原理图与数学方程，它一种对系统的全面描写。42.5 控制系统的方块图2、系统方块图举例c1 c252.5 控制系统的方块图2、控制系统方块图举例62.

2、5 控制系统的方块图将上图汇总得到： 7 1、串联法则 因为 结论：多个环节串联后总的传递函数等于每个环节传递函数的乘积。 G(s) = G1(s) G2(s) Gn(s) 2.5.2 方块图运算法则8 2、并联法则 因为所以 2.5.2 方块图运算法则结论：多个环节并联后的传递函数等于所有并联环节传递函数之和。G(s) = G1(s) + G2(s) + + Gn(s)93、反馈法则 2.5.2 方块图运算法则结论：具有负反馈结构环节传递函数等于前向通道的传递函数除以1加（若正反馈为减）前向通道与反馈通道传递函数的乘积。102.5 控制系统的方块图2.5.3 系统常用的传递函数 R(s) 0

3、，N（s）=01、 前向通路传递函数定义：断开反馈后，输出信号C(s)与输入信号R(s)之比 112.5 控制系统的方块图2、反馈通路传递函数定义：反馈信号B(s)与输出信号C(s)之比 。 122.5 控制系统的方块图3、开环传递函数定义：断开反馈后，反馈信号B(s) 与输入信号R(s)之比 结论：开环传递函数等于前向通路传递函数G(s)和反馈通路传递函数H(s)的乘积。132.5 控制系统的方块图4、闭环传递函数定义：输出信号C(s)与输入信号R(s)之比 结论：闭环传递函数等于前向通路传递函数G(s)和1加开环传递函数1+G(s) H(s)之比当反馈传递函数H（s）=1（又叫单位反馈）时

4、，开环传递函数和前向传递函数相同，均等于G( s )。142.5 控制系统的方块图5、误差传递函数定义：误差信号E(s)与输入信号R(s)之比 152.5 控制系统的方块图 R(s) = 0，N（s） 06、扰动传递函数定义：输出信号C(s)与扰动信号N(s)之比 。 系统输入量以外的作用信号均称之为扰动信号。 162.5 控制系统的方块图7、误差对扰动传递函数定义：误差信号E(s)与扰动信号N(s)之比 。172.5 控制系统的方块图R（s）、 N（s）同时作用时，根据叠加原理，系统输出：182.5 控制系统的方块图 在控制量R(s)和扰动量N(s)同时作用时，系统误差： 192.5 控制系统的方块图2.5.4 方块图的简化法则2021简化并联结构简化反馈结构G1+G2AAG1+AG2AB222.5 控制系统的方块图例解：利用方块图变换法则 (a) 比较点A前移，分支点D后移232.5 控制系统的方块图 (b) 消除局部反馈回路242.5 控制系统的方块图注意：方块图的化简方法不是唯一的，应