考研851 自动控制原理
题海 · pdf-page · p.43

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\[ G_1 \frac{G_2 \dfrac{G_3 G_4}{1+G_3 G_4 G_5}}{1+G_2 \dfrac{G_3 G_4}{1+G_3 G_4 G_5} \cdot \dfrac{G_6}{G_4}} = \frac{G_1 G_2 G_3 G_4}{1+G_2 G_3 G_6+G_3 G_4 G_5} \]

则系统的闭环传递函数为

\[ \frac{C(s)}{R(s)} = \frac{\dfrac{G_1 G_2 G_3 G_4}{1+G_2 G_3 G_6+G_3 G_4 G_5}}{1+\dfrac{G_1 G_2 G_3 G_4}{1+G_2 G_3 G_6+G_3 G_4 G_5}(G_7-G_8)} \]
\[ = \frac{G_1 G_2 G_3 G_4}{1+G_2 G_3 G_6+G_3 G_4 G_5+G_1 G_2 G_3 G_4 (G_7-G_8)} \]

(2)运用信号流图的办法,本系统有一条前向通道,三个单独回路,无互不接触回路

\[ L_1=-G_2 G_3 G_6, \quad L_2=-G_3 G_4 G_5, \quad L_3=-G_1 G_2 G_3 G_4 (G_7-G_8) \]
\[ \Delta = 1-(L_1+L_2+L_3) = 1+G_2 G_3 G_6+G_3 G_4 G_5+G_1 G_2 G_3 G_4 (G_7-G_8) \]
\[ p_1=G_1 G_2 G_3 G_4, \quad \Delta_1=1 \]

由梅森增益公式可得系统的传递函数为

\[ \frac{C(s)}{R(s)} = \frac{\sum p_i \Delta_i}{\Delta} = \frac{G_1 G_2 G_3 G_4}{1+G_2 G_3 G_6+G_3 G_4 G_5+G_1 G_2 G_3 G_4 (G_7-G_8)} \]

2-27 试简化图2-28所示系统结构图,并求出相应的传递函数 \(C(s)/R(s)\)\(C(s)/N(s)\)

图:自控原理题海_p043_fig1

图2-28 系统结构图

当仅考虑 \(R(s)\) 作用时,经过反馈连接等效,可得简化结构图(图2-29),则系统传递函数为

\[ \frac{C(s)}{R(s)} = \frac{\dfrac{G_1 G_2}{1-G_2 H_2}}{1+\dfrac{G_1 G_2}{1-G_2 H_2} \cdot H_3} = \frac{G_1 G_2}{1-G_2 H_2+G_1 G_2 H_3} \]

图:自控原理题海_p043_fig2

图2-29 \(R(s)\) 作用时的简化结构图

当仅考虑 \(N(s)\) 作用时,系统结构图如图2-30所示。系统经过比较点后移和串、并联等效,可得简化结构图,如图2-31所示。则系统传递函数为

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