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1、例1 化简下图所示的两级RC网络的动态结构图,并求出系统的闭环传递函数: 解:此动态结构图的化简过程如下图(a),(b),(c),(d),(e),(f)所示。,例2. 试化简如图所示系统的方框图,并求闭环传递函数。,图2-37 方框图的变换与简化,返回,图(a)是一个交错反馈多路系统,采用引出点后移或前移,比较点前移等,逐步变换简化,可求得系统的闭环传递函数为,用梅逊公式(S.J.Msson)求传递函数 应用梅逊公式,可不经任何结构变换,步就能写出系统的总传递函数。 梅逊公式为:,例3 求 C(s)/R(s),C(s)/N(s),1 系统的开环传递函数,控制系统的典型结构: 前向通道传递函数
2、、 与反馈通道传递函数 的乘积称为系统的开环传递函数,相当于,2 闭环系统的传递函数,1) 给定输入作用下的闭环传递函数 令 ,系统结构图等效为 系统输出 对输入 的闭环传递函数为 易知,2 闭环系统的传递函数,2)扰动输入作用下的闭环传递函数 令 ,系统结构图等效为 系统输出 对扰动作用 的闭环传递函数为 系统在扰动作用下的输出为,2 闭环系统的传递函数,3)给定输入和扰动输入同时作用下系统的总输出 根据线性系统的叠加原理,系统在多个输入作用下,其总输出等于各种输入单独作用所引起的输出分量的代数和, 系统的总输出为,3 闭环系统的偏差传递函数,偏差是指给定输入信号 与主反馈信号 之间 的差值
3、,用 表示,即 其拉氏变换为 研究各种输入作用下所引起的偏差变化规律时,常用偏差传递函数来表示。,3 闭环系统的偏差传递函数,1)给定输入作用下的偏差传递函数 令 ,此时 与 之比称为偏差对给定作用 下的闭环传递函数,简称闭环系统的偏差传递函数, 用 表示,由 得,3 闭环系统的偏差传递函数,2)扰动输入作用下的偏差传递函数 令 ,此时 与 之比称为偏差对扰动作用 下的闭环传递函数,简称扰动偏差传递函数,用 表示,由 有,3 闭环系统的偏差传递函数,3)给定输入和扰动输入同时作用下的总偏差 根据线性系统的叠加原理,可求出系统在给定输入和扰动输入同时作用下的总偏差为 不难发现,闭环传递函数都具有相同的分母,即 这正是闭环控制系统的本质特征。通常把这个分母多项式称为 闭环系统的特征多项式,而将称为闭环系统的特征方程。闭环 特征方程的根称为闭环系统的特征根或闭环系统的极点。,