1一、多回路结构图求系统总输出#
思路
- 把结构图化为信号流图，分别求参考输入与扰动到输出的传函，再按线性叠加写出总输出。
梅森增益公式与信号流图
传递函数
本卷考法
- 用梅森公式求多回路系统的两条输入通道传函
本卷实例
- 关键一步：分别求 R 到 Y 与 N 到 Y，再线性叠加
- 中间结果：参考通道有两条前向通路，扰动通道有一条
- 卡点：求扰动通道时参考输入须置零
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
- 本卷考过用梅森公式求多回路系统的两条输入通道传函
- 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
多输入与扰动作用下的传递函数
结构图与方框图
本卷考法
- 求参考输入与扰动同时作用下的系统输出
本卷实例
- 关键一步：两个输入分别作用后按叠加原理相加
- 中间结果：两通道共用同一特征多项式作分母
- 卡点：扰动从比较点后进入，前向通道少经过部分环节
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 线性系统可用叠加原理，每次只保留一个输入
- 求扰动的传递函数时令参考输入为零
- 扰动误差与输入误差分别计算后再叠加
步骤
- 令 R(s)=0，求扰动到输出的传递函数
- 令 N(s)=0，求输入到输出的传递函数
- 按题目要求叠加或单独分析
通用考法
- 本卷考过求参考输入与扰动同时作用下的系统输出
- 求扰动引起的输出或误差
- 分析满足扰动不变性的补偿条件
常见易错
- 两个输入同时存在时直接叠加却未验证系统的线性性
- 求扰动传函时没有把参考输入置零
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公共特征多项式
本卷实例
- 关键一步：先并内环再串外环，整理出公共分母
- 中间结果：两条回路均含 (1+H1) 因式
- 卡点：回路增益中的括号项不要展开错
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公共特征多项式
- 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