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1、等效变换自动控制原理课件 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望一、结构图的等效变换法则 图2-35 串联连接的等效变换(1)串联连接、环节的合并 特点：前一环节的输出量就是后一环节的输入量。(s)D(s)C(s)(a)(s)C(s)(b)结论：环节串联的等效传递函数等于各串联连接传递函数的乘积。(n为相串联的环节数)D(s)G1(s)R(s)C(s)G2(s)D(s)C(s)G2(s)G1(s)R(s)2 图2-36 并联连接的等效变换(2)并联连接特点
2、：各环节的输入信号是相同的，均为R(s)，输出C(s)为各环节的输出之和。(s)C(s)(b)(n为相并联的环节数，包括“-”的情况)C1(s)G1(s)R(s)C2(s)G2(s)R(s)(s)C1(s)C(s)(a)C2(s)C(s)C1(s)+C2(s)G1(s)+G2(s)R(s)结论：环节并联的等效传递函数等于所有并联环节传递函数的代数和。3(3)反馈连接 图2-37 反馈连接的等效变换 R(s)C(s)(b)R(s)C(s)(a)B(s)E(s)特点：输入信号R(s)有与反馈信号B(s)在综合点代数相加，所得信号作为前向通道G(s)方框的输入信号。C(s)G(s)R(s)H(s)C
3、(s)结论：C(s)G(s)E(s)B(s)H(s)C(s)E(s)R(s)B(s)“-”对应正反馈“+”对应负反馈4符号的移动 R(s)C(s)(a)B(s)E(s)R(s)C(s)(b)B(s)E(s)单位反馈 图2-38 单位反馈连接的等效变换 R(s)C(s)(b)R(s)C(s)(a)E(s)51、综合点(相加点、比较点、汇交点)和或引出点(分支点、分叉点)的移动(1)综合点前移R(s)C(s)(a)X(s)R(s)C(s)(b)X(s)C(s)R(s)G(s)X(s)=R(s)X(s)/G(s)G(s)综合点从方框的输出端移到输入端(2)综合点后移 C(s)R(s)X(s)G(s)
4、=R(s)G(s)X(s)G(s)综合点从方框的输入端移到输出端R(s)C(s)(b)X(s)(a)R(s)C(s)X(s)6(3)引出点前移 引出点从方框的输出端移到输入端(4)引出点后移 引出点从方框的输入端移到输出端R(s)C(s)(a)C(s)R(s)C(s)(b)C(s)(a)R(s)C(s)R(s)R(s)C(s)(b)R(s)7(6)相邻引出点位置的交换(5)相邻综合点位置的交换与合并 C(s)R1(s)R2(s)R3(s)R1(s)C(s)(a)R3(s)R2(s)R1(s)C(s)(b)R2(s)R3(s)C(s)(c)R2(s)R3(s)R1(s)(b)R(s)R(s)R(
5、s)R(s)(a)R(s)R(s)R(s)R(s)8二、结构图等效变换举例例 试化简如图所示系统结构图，求出传递函数(s)=C(s)/R(s)。R(s)C(s)(a)R(s)C(s)(b)9R(s)C(s)(d)R(s)C(s)(c)10例 试化简如图所示系统结构图，求出传递函数(s)=C(s)/R(s)。R(s)C(s)(a)R(s)C(s)(b)11R(s)C(s)(c)R(s)C(s)(b)12R(s)C(s)(c)R(s)C(s)(d)13R(s)C(s)(d)R(s)C(s)(e)14(f)R(s)C(s)R(s)C(s)(e)15简化系统结构图的步骤：1、确定系统的一个输入量与一个输出量。对于多个输入量或输出量，保留其中一个；2、移动引出点和/或综合点以便消除交叉连接；3、多回路无交叉连接时，应从内回路开始，从里向外进行变换。在移动引出点和/或综合点时，应遵循以下两条原则：1、变换前后有关回路中各方框传递函数的乘积应保持不变；2、变换前后有关前向通道中各方框传递函数的乘积应保持不变。16例2-11 试化简如图所示系统结构图，求出传递函数(s)=C(s)/R(s)。R(s)C(s)(a)R(s)C(s)(b)17R(s)C(s)(b)R(s)C(s)(c)18R(s)C(s)(d)R(s)C(s)(c)19R(s)C(s)(e)R(s)C(s)(d)20