2-2 传递函数及方块图.ppt

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1、一、方块图基本单元图模型的一个突出优点是直观、形象，是工程上用来分析复杂系统的重要手段。方块图组成的四个基本单元：（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）；方块图实质上是将原理图与数学方程两者结合起来，它一种对系统的全面描写。2－3方块图12－3方块图例：电网络方块图22－3方块图将上图汇总得到：32－3方块图二、方块图运算法则：1、串联运算法则因为结论：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)42－3方块图2、并联运算法则因为所以结论：多个环节并联后的传递函数等于所有并联环节传递

2、函数之和。G(s)=G1(s)+G2(s)++Gn(s)52－3方块图3、反馈运算法则前向通道和反馈通道传递函数分别为G(s)、H(s)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。6782－3方块图三、系统的传递函数1、开环传递函数定义：反馈信号B(s)与偏差信号E(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。92－3方块图推广到一般情况：式中：K——闭环系统的开环放大系数（又叫开环放大倍数或开环增益），是影响系统性能的重要参数。当反馈传递函数H（s）=1（又叫单位反馈）

3、时，开环传递函数和前向传递函数相同，均等于G(s)。102－3方块图2、闭环传递函数定义：系统的主反馈回路接通以后，输出量与输入量之间的传递函数，通常用(s)3、扰动传递函数把系统输入量以外的作用信号均称之为扰动信号。112－3方块图a.设输入量R（s）=0当扰动影响可被抑制b.设扰动信号N（s）=0当时，表明此时系统的闭环传递函数只与H（S）有关，与被包围的环节无关。122－3方块图R（s）、N（s）同时作用时：132－3方块图4、误差传递函数a)在控制量作用下误差传递函数：假设N(s)＝0，则——称为误差传递函数142－3方块图b)扰动量作用下系统的误差传递函数：c)在控制量R(

4、s)和扰动量N(s)同时作用时，系统误差：152－3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162－3方块图(b)消除局部反馈回路172－3方块图（C）消除主反馈回路注意：方块图的化简方法不是唯一的，人们应充分地利用各种变换技巧，选择最简捷的路径，以达到省时省力的目的。18