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文档简介
1、.,系统方框图,.,一系统用方框图表示,一个系统的方框图可由许多子系统的框图作适当联接组成。子系统的基本联接方式有级联、并联和反馈三种。,(1)级联,等效系统函数为,(2)并联,等效系统函数为,.,(3)反馈,等效系统函数为,对于负反馈,总有,由于不同的联结方式,系统的方框图表示有多种:直接型、级联型、并联型等,.,例1:一因果二阶系统,其系统函数为,用程序方框图表示该系统,(a)直接型 原方程可转换为,.,(b)并联型 H(s)可重写成,.,(c)级联型 将H(s)作部分分式展开可得:,.,二、根据程序框图写出系统函数,法1:Mason公式 *法2:利用单位脉冲法,.,Mason公式,Mas
2、on公式为,其中,从输入节点到输出节点之间的系统函数,特征式,从输入节点到输出节点的第k条前向通路增益,在 中,将与第k条前向通路相接触的回路所在项去掉后余下的部分,所有不同回路增益之和,所有两两互不接触回路增益乘积之和,所有三个互不接触回路增益乘积之和,.,脉冲响应法,单位脉冲函数的数学表达式为(t)=+(t=0),其拉普拉斯变换为L(t)=1。 当输入信号x(t)=(t),也就是X(S)=1时,系统的输出响应Y(S)称作单位脉冲响应。这时:系统函数H(S)=Y(S)。 通过设系统输入函数X(S)=1,求输出的单位脉冲响应的拉普拉斯变换而确定系统函数的方法,称为脉冲响应法。,.,G1,G2,
3、G3,H1,H2,Y(S),+,_,+,+,+,_,X1(s),H1X1(s),Y(S),H2Y(S),1.将反馈环节于信号引出点处切断,并且在引出点处用某变量标明。 2.将反馈环挪开,但在比较器(加法器)的输入端保留反馈信号,并且将各反馈信号用引出点处信号与反馈通道传递函数之乘积表示。 3.消除输入输出以外的中间变量。(注:尽可能地将中间变量用输出量表示) X1(S)G2G3=Y(S) 得 H1X1(S)= 4.令X(S)=1,按信息流向从左向右写出输出与输入之间的函数关系式。,1,H1,.,G1,G2,G3,Y(S),+,_,+,+,+,_,X1(s),H1X1(s),Y(S),H2Y(S
4、),1.将反馈环节于信号引出点处切断,并且在引出点处用某变量标明。 2.将反馈环挪开,但在比较器(加法器)的输入端保留反馈信号,并且将各反馈信号用引出点处信号与反馈通道传递函数之乘积表示。 3.消除输入输出以外的中间变量。(注:尽可能地将中间变量用输出量表示) X1(S)G2G3=Y(S) 得 H1X1(S)= 4.令X(S)=1,按信息流向从左向右写出输出与输入之间的函数关系式。,1, ( 1Y(S)+ ) G1 H2Y(S) G2 G3=Y(S),.,G1,G2,G3,H1,H2,X(S),Y(S),+,_,+,+,+,_,4. ( 1Y(S)+ ) G1 H2Y(S) G2 G3=Y(S
5、) 5.求输出函数的拉氏变换形式: Y(S) = 6.H(S)=Y(S),.,书上例题9.17,第一步:将反馈环节于信号引出点处切断,并且在引出点处用某变量标明。如图1所示。,2/s,+,+,1/s,+,y(t),-4,-2,X(t),X1(s),X2(s),.,2/s,+,+,1/s,+,1,Y(s),-4X1(s),-2X2(s)=-2Y(s)+2X1(s),第三步:消除输入输出以外的中间变量。(注:尽可能地将中间变量用输出量表示) X2(s)+X1(s)=Y(s) (1-4X1(s))=X1(s) 由得到:X1(s)=2/(8+s),X1(s),X2(s),.,2/s,+,+,1/s,+,1,-4X1(s),-2X2(s)=-2Y(s)+2X1(s),Y(s),第四步:按信息流向从左向右写出输出与输入之间的函数关系式。 X1(s)+ 1-2X2(s)(1/s)=Y(s)
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