3控制系统方框图的化简及传递函数课件

2.3.3控制系统方框图的化简及传递函数-+（1）系统的开环传递函数12.3.3控制系统方框图的化简及传递函数-+（1）系统的（2）输出对于参考输入的闭环传递函数令，输出对于参考输入的闭环传递函数2（2）输出对于参考输入的闭环传递函数令-+-3-+-3当时，单位负反馈4当时，单位负反馈4（3）输出对于扰动输入的闭环传递函数令，输出对于扰动输入的闭环传递函数5（3）输出对于扰动输入的闭环传递函数令-+-6-+-6（4）系统的总输出根据线性系统的叠加原理，系统的总输出为：7（4）系统的总输出根据线性系统的叠加原理，系统的总输出为：7（5）偏差信号对于参考输入的闭环传递函数令，-+-8（5）偏差信号对于参考输入的闭环传递函数令-9-9（6）偏差信号对于扰动输入的闭环传递函数令，-++10（6）偏差信号对于扰动输入的闭环传递函数令+11+11（7）系统的总偏差根据线性系统的叠加原理，系统的总偏差为：12（7）系统的总偏差根据线性系统的叠加原理，系统的总偏差为：1结论下列闭环传递函数具有相同的特征多项式13结论下列闭环传递函数具有相同的特征多项式13闭环特征多项式：14闭环特征多项式：14对比总结输出对输入输出对干扰偏差对输入偏差对干扰15对输出对输入输出对干扰偏差对输入偏差对干扰15方框图化简的本质代数方程组的图解法最基本的方框图化简串联方框图的化简并联方框图的化简单回路反馈的化简解除交叉结构的方法移动分支点或相加点16方框图化简的本质代数方程组的图解法最基本的方框图化简串联方框[例2-11]对上例的方框图进行化简，---AB并求出该滤波网络的传递函数。17[例2-11]对上例的方框图进行化简，---AB并求出该滤波分析---AB18分析---AB18[解]分支点B向后移动---AB---AB19[解]分支点B向后移动---AB---AB19第二个小回路化简---AB20第二个小回路化简---AB20回路化简后可得--A21回路化简后可得--A21相加点A前移--A--A22相加点A前移--A--A22两个相加点互相交换移动--A--A23两个相加点互相交换移动--A--A23小回路化简--A24小回路化简--A24小回路化简后系统方框图-A25小回路化简后系统方框图-A25进一步化简最后可得系统的传递函数26进一步化简最后可得系统的传递函数26[例2-12]化简下图所示的多回路系统，---AB求闭环传递函数及。27[例2-12]化简下图所示的多回路系统，---AB求闭环传递[解]A点向后移动---BA28[解]A点向后移动---BA28小回路化简---BA29小回路化简---BA29化简结果--30化简结果--30内回路继续化简-31内回路继续化简-31最后一步化简闭环传递函数：32最后一步化简闭环传递函数：32由原图可知：---AB33由原图可知：---AB33[例2-13]化简下图所示的方框图，+-求闭环传递函数及。34[例2-13]化简下图所示的方框图，+-求闭环传递函数[解]相加点向前移动+-+-35[解]相加点向前移动+-+-35+-小回路化简36+-小回路化简36闭环传递函数为37闭环传递函数为37为了求取偏差闭环传递函数，将原图的形状改观：+--+38为了求取偏差闭环传递函数，将原图的形状改观：+--+38相加点后移-+--39相加点后移-+--39化简--40化简--40化简得传递函数41化简得传递函数41本次课内容总结控制系统方框图的化简及传递函数方框图化简的本质代数方程组的图解法最基本的方框图化简串联方框图的化简并联方框图的化简单回路反馈的化简解除交叉结构的方法移动分支点或相加点42本次课内容总结控制系统方框图的化简及传递函数方框图化简的本质2.3.3控制系统方框图的化简及传递函数-+（1）系统的开环传递函数432.3.3控制系统方框图的化简及传递函数-+（1）系统的（2）输出对于参考输入的闭环传递函数令，输出对于参考输入的闭环传递函数44（2）输出对于参考输入的闭环传递函数令-+-45-+-3当时，单位负反馈46当时，单位负反馈4（3）输出对于扰动输入的闭环传递函数令，输出对于扰动输入的闭环传递函数47（3）输出对于扰动输入的闭环传递函数令-+-48-+-6（4）系统的总输出根据线性系统的叠加原理，系统的总输出为：49（4）系统的总输出根据线性系统的叠加原理，系统的总输出为：7（5）偏差信号对于参考输入的闭环传递函数令，-+-50（5）偏差信号对于参考输入的闭环传递函数令-51-9（6）偏差信号对于扰动输入的闭环传递函数令，-++52（6）偏差信号对于扰动输入的闭环传递函数令+53+11（7）系统的总偏差根据线性系统的叠加原理，系统的总偏差为：54（7）系统的总偏差根据线性系统的叠加原理，系统的总偏差为：1结论下列闭环传递函数具有相同的特征多项式55结论下列闭环传递函数具有相同的特征多项式13闭环特征多项式：56闭环特征多项式：14对比总结输出对输入输出对干扰偏差对输入偏差对干扰57对输出对输入输出对干扰偏差对输入偏差对干扰15方框图化简的本质代数方程组的图解法最基本的方框图化简串联方框图的化简并联方框图的化简单回路反馈的化简解除交叉结构的方法移动分支点或相加点58方框图化简的本质代数方程组的图解法最基本的方框图化简串联方框[例2-11]对上例的方框图进行化简，---AB并求出该滤波网络的传递函数。59[例2-11]对上例的方框图进行化简，---AB并求出该滤波分析---AB60分析---AB18[解]分支点B向后移动---AB---AB61[解]分支点B向后移动---AB---AB19第二个小回路化简---AB62第二个小回路化简---AB20回路化简后可得--A63回路化简后可得--A21相加点A前移--A--A64相加点A前移--A--A22两个相加点互相交换移动--A--A65两个相加点互相交换移动--A--A23小回路化简--A66小回路化简--A24小回路化简后系统方框图-A67小回路化简后系统方框图-A25进一步化简最后可得系统的传递函数68进一步化简最后可得系统的传递函数26[例2-12]化简下图所示的多回路系统，---AB求闭环传递函数及。69[例2-12]化简下图所示的多回路系统，---AB求闭环传递[解]A点向后移动---BA70[解]A点向后移动---BA28小回路化简---BA71小回路化简---BA29化简结果--72化简结果--30内回路继续化简-73内回路继续化简-31最后一步化简闭环传递函数：74最后一步化简闭环传递函数：32由原图可知：---AB75由原图可知：---AB33[例2-13]化简下图所示的方框图，+-求闭环传递函数及。76[例2-13]化简下图所示的方框图，+-求闭环传递函数[解]相加点向前移动+-+-77[解]相加点向前移动+-+-35+-小回路化简78+-小回路化简36闭环传递函数为79闭环传递函数为37为了求取偏差闭环传递函数，将原图的形状改观：+--+80为了求取偏差闭环传递函数，将原图的形状改观：+--+3