1一、方框图化简求闭环传递函数(图)20 分#
思路
- 先做比较点与引出点的等效移动消除交叉,再按梅森增益公式一次列全独立回路与前向通路,写出闭环传递函数。
梅森增益公式与信号流图
传递函数
本卷考法
- 用梅森增益公式由信号流图求闭环传函
本卷实例
- 关键一步:先数清全部独立回路并写出回路增益之和
- 中间结果:特征式另含两两不接触回路增益之积
- 卡点:第(2)问图与本卷不一致时须按原图重数回路
考点详解(要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错)
要点
- 信号流图适合处理多回路、比较点复杂系统
- 特征式 Δ=1-ΣL+ΣLL-ΣLLL+…
- 每条前向通路的余子式要剔除与它接触的回路
- 不接触回路才会计入高阶乘积项
步骤
- 由结构图改画信号流图,标出各节点
- 找出全部单独回路,求特征式 Δ
- 找出全部前向通路 P_k
- 对每条通路求余子式 Δ_k
- 代入公式求总传输
通用考法
- 本卷考过用梅森增益公式由信号流图求闭环传函
- 由信号流图求 C(s)/R(s)
- 结构图先用梅森公式化简再作性能分析
- 判断某条回路是否与给定前向通路接触
常见易错
- 不接触回路找漏或重复计数
- 余子式中未剔除与通路接触的回路
- 把前向通路的增益写成了回路增益
公式
多回路系统的逐层化简
结构图与方框图
本卷考法
- 多回路结构图逐层化简求闭环传函
本卷实例
- 关键一步:先合并内层局部回路再逐层向外等效
- 中间结果:逐层等效后化为单回路再套反馈公式
- 卡点:回路层数与连接关系在原卷插图,需回原卷核对图
考点详解(要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错)
要点
- 从最内层回路开始,逐层向外化简
- 每个内环先化成一个等效环节,再参与外层的串并联
- 化简顺序错误会导致式子繁琐但仍可得到正确结果
步骤
- 标出内环并求其闭环传递函数
- 把内环替换为等效环节
- 对新的结构图重复上述步骤,直到单回路
- 最后求整个系统的闭环传递函数
通用考法
- 本卷考过多回路结构图逐层化简求闭环传函
- 三环及以上系统求闭环传递函数
- 含局部反馈的系统化简
常见易错
- 化简内环时把外环的信号当成常数处理
比较点与引出点的移动
结构图与方框图
本卷考法
- 移动比较点或引出点消除交叉连接
本卷实例
- 关键一步:比较点跨越方框移动时在相应支路补偿
- 中间结果:移动前后系统输入输出关系保持不变
- 卡点:移动方向与乘除关系取反会导致多出支路
考点详解(要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错)
要点
- 移动的判据:移动前后各支路变量关系必须保持不变
- 比较点前移要除以所跨环节,后移要乘以所跨环节
- 引出点前移要乘以所跨环节,后移要除以所跨环节
步骤
- 确定要移动的点和跨越的环节
- 按“前移用除、后移用乘”的规则补上等效环节
- 检查移动后与原结构是否等价
通用考法
- 本卷考过移动比较点或引出点消除交叉连接
- 化简含交叉比较点或引出点的结构图
- 判断某次移动是否正确
常见易错
- 移动方向与乘除关系搞反
- 引出点与比较点的移动规则混用

