系统结构图的组成和绘制
结构图的等效变换和简化
例题

1.系统结构图的组成与绘制

四种基本单元：
1) 信号线—带有箭头的直线，箭头表示信号的流向，在直线旁边标记信号的时间函数或象函数

2) 引出点(测量点)—表示信号引出或测量的位置，从同一位置引出的信号在数值和性质方面完全相同

3) 比较点(综合点)—表示对两个以上的信号进行加减运算，“+”表示相加(可省略)，“-”表示相减

4) 方框(环节)—表示对信号进行的数学变换，方框中元件或系统的传递函数

$$C\left( s \right) = G\left( s \right)U\left( s \right)$$

绘制结构图步骤

考虑负载效应分别写系统各元件的微分方程或传递函数，并用方框表示
根据各元件部件的信号流向，用信号线依次将各方框链接便得到系统的结构图

注意事项：

结构图中的方框与实际的元件并非一一对应
一个实际元部件可以用一个方框或几个方框表示
一个方框可以代表几个元部件或是一个子系统，或是一个大的复杂系统

2. 结构图的等效变换和简化

基本连接方式

串联、并联、反馈连接

基本方法

移动引出点或比较点
交换比较点
方框运算将串联、并联和反馈连接的方框合并

等效原则

变换前后前向通路中传递函数的乘积保持不变
回路中传递函数的乘积保持不变

(1) 串联方框的简化

$$U\left( s \right) = {G_1}\left( s \right)R\left( s \right),{\kern 1pt} {\kern 1pt} {\kern 1pt} {\kern 1pt} {\kern 1pt} {\kern 1pt} {\kern 1pt} C\left( s \right) = {G_2}\left( s \right)U\left( s \right)$$$$\Downarrow$$$$C\left( s \right) = {G_1}\left( s \right){G_2}\left( s \right)R\left( s \right) = G\left( s \right)R\left( s \right)$$