系统框图(第三章第四节 系统框图及简化)

第四节系统框图是系统中各个元件功能和信号流向的图解表示。 其优点如下：①只要根据信号的流向， 将各环节的框图连接起来， 就能容易地构成整个系统；系统框图及简化②②通过框图可以评价每通过框图可以评价每一个环节对系统性能的影响， 便于对系统进行分析和研究；个环节对系统性能的影响便③采用框图更容易求取系统的传递函数。一、 系统框图的组成1. 信号线箭头表示信号传递的方向，在信号线的上(下) 方可以标出信号的时间函数或其拉氏变换式。)(itx)(isX2. 引出点表示把一个信号分成两路(或多路)输出。 信号线上只传送信号系统框图， 不传送能量。 所以信号虽然分成多路引出， 但是引出的每一路信号都与原信号相等。)(itx)(itx)(itx)(isX)(isX)(isX3. 比较点表示两个(或多个) 输入信号进行相加或相减， 信号线上的“+” 或“-” 表示信号相加或相减， 相加减的量应具有相同的量纲。)(sB)(tb)(itx)()(itbtx)(isX4. 方框表示该环节的输入信号按照方框中的传递函数关系变换为输出信号， 即表示对信号进行的数学变换， 方框中写入元部件或系统的传递函数。( )s( )s( )s0iXGX=)(otx)(osX)(itx)(isX二、 系统框图的绘制绘制系统框图的步骤如下：1) 建立各元件、 部件的微分方程， 注意相邻元件之间的负载效应。

2) 在零初始条件下， 对各元件的微分方程进行拉氏变换行拉氏变换。3) 根据拉氏变换式中的因果关系， 作出各元件的框图。4) 按照系统中信号传递的顺序， 依次将各元件的框图连接起来，得到系统的框图。如图所示的RC电路系统框图， 其微分方程式为，( )( )Ci t=( )( )( )I s( )( )( )( )( )00iiRI sRI sU sU sCsU sU sU s=-RC) (t i)(itu)(otu( )tdu( )( )t00iuu tdtRi t+=在零初始条件下进行拉氏变换， 得:0=( )( )s( )s( )s( )I s01R1iU轾犏臌UCs0 为便于绘制框图， 将上式表示为I sU=-=( )I s( )s( )s01RiU轾犏臌U=-R1)(isU)(osU)(sI( )s( )I s1Cs0 U=Cs1)(sI)(osUR1)(isU)(sI)(sUCs1)(osU将两单元框图连接起来， 得系统框图：例：无源网络：10iRuRiu解： 1） 确定输入、 输出。输入( )iU s输出3） 取拉氏变换：( )iU sR I s( )i0( )U s2） 列写微分方程：1100( )( )( )( )RRU s。

iu。。o u。cR1R2ic iR i02uR i11CRCR ii dt RCiii02( )( )U sR I s11( )( )sRCR I sICs( )I s( )( )sRCI sI02( )( )I s RU s10( )( )( )iRU sR I sU s11R( )I s( )s( )CRII s11( )( )sRCR I sICs( )sR I( )CI s11RR2I(s)U0(s)( )sR I( )sCI10( )( )( )iRU sR I sU s( )( )( )I s R( )I s RU s0U s11( )( )sRCR I sICs将上面的各环节（元...