导图社区 控制工程第二章
这是一篇关于控制工程第二章的思维导图，按照信号在系统中传递顺序，依次将各子功能图连接起来，系统输入量在左端，输出量在右端，即可得到系统的传递函数功能图。
积分环节：对数幅频特性曲线是一 条高度为20lgK的水平直线;对数相频特性曲线是与0°重合的一直线。
这是一篇关于控制工程第一章的思维导图，反馈：把输出量全部或一部分送回到输入端，以增强或减弱输入信号的效应，反馈控制是实现自动控制最基本的方法，反馈控制的原理是检测偏差并用以纠正偏差。
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传递函数
定义：在零初始条件下，线性定常系统输出象函数与输入象函数之比
传递函数的概念通常只适用于线性定常系统
传递函数是s的复变函数
传递函数是在零初始条件下定义的，即在零 时刻之前，系统对所给定的平衡工作点处于 相对静止状态。因此，传递函数原则上不能 反映系统在非零初始条件下的全部运动规律；
传递函数只能表示系统输入与输出的关系，无法描述系统内部中间变量的变化情况
只适合于但输入单输出系统的描述
零初始条件
t＜0时，输入量及各阶导数都为0
t＜0时，输出量及各阶导数也为0
机械系统传递函数
电气系统RLC无源电路网络
传递函数常用表示形式
时间常数形式
常用形式
根形式
特征方程
N(s)=0称为系统的特征方程,特征方程决定着系统的动态特性
N（s—）中s的最高阶次等于系统的阶次，s=0时G(0)=bm/sm=K,K为系统的放大系数或增益，m是脚标
M(s)=0的根称为传递函数的零点，影响瞬态反应的形状
N(s）=0的根称为传递函数的极点，决定系统瞬态反应曲线的收敛性，即稳定性
零点和极点的数值完全取决于系统的结构参数
性质
传递函数是在拉氏变换基础上，通过系统 本身参数描述的线性定常系统输入量和输出量的关系式，它表达了系统内在的固有特性，与输入、输出量无关
传递函数有无量纲，根据输入、输出量纲。 而定
动态特性相同，不同的系统可用同一函数 描述，即传递函数不明确物理结构
使实域内复杂的微积分运算转化为简单的代数运算，是复变函数的有理分式，且所 有系数均为实数
在函数分母多项式中 S 的最高幂数代表系 统阶数
典型环节的传递函数
比例环节：输出量不失真无惯性的跟随输入量，两者成比例关系
惯性环节
微分环节：输出量正比于输入量的微分
积分环节：输出量正比于输入量对时间的微分
震荡环节：含有两个独立的储能元件，且所存储的能量能够相互转换，从而导致输出带有振荡的性质
二阶微分环节
延迟环节
延迟环节与惯性环节的区别
性环节从输入开始时刻起就已有输出，仅由于惯性，输出要滞后一-段时间才接近所要求的输出值
延迟环节从输入开始之初，在0~ τ时间内，没有输出，但t=t之后，输出完全等于输入。
系统传递函数方框图
信号线
带有箭头的直线，箭头表示信号的传递方向，直线旁标记信号的时间函数或象函数。
信号引出点（分支线）
表示信号引出或测量的位置和传递方向。 同一信号线上引出的信号，其性质、大小完全一样。
方框
相加点
建立步骤
根据系统的工作原理和特性将系统划分为若干个环节，并建立各个环节的微分方程
在零初始条件下，对各个环节的微分方程进行拉氏变换
根据拉氏变换中各因式的关系，分别建立子功能图
按照信号在系统中传递顺序，依次将各子功能图连接起来，系统输入量在左端，输出量在右端，即可得到系 统的传递函数功能图
简化
串联环节
并联环节
反馈联接
分支点移动规则
相加点移动规则
相邻分支点移动规则
相邻相加点移动规则
·相加点和分支点一般不能变位
信号流图绘制
列写系统各元件的微分方程式；）将微分方程进行拉氏变换
将每个方程式写成因果关系式，“因”的变量写在等式的右端，“果”的变量写在等式的左端
根据方程组确定各节点，依次绘制信号流图
梅逊公式
可以直接求得输入量到输出量的系统传递函数
特征式
∑L1信号流图中所有不同回环的传输之和
∑L2信号流图中每两个互不接触回环的传输乘积之 和；
∑L3m 个互不接触回环的传输乘积之和
△K称为第 k 条通路特征式的余因子，是在△中除去 第 k 条前向通路相接触的各回环传输
系统对给定作用和扰动作用的传递函数
对于线性系统来说，可以运用叠加原理，即对每一个输入量分别求出输出量，然后再进行叠加，就得到 系统的输出量
只有给定作用
只有扰动作用
两个输入量同时作用于系统
闭环系统开环传递函数与闭环传递函数
系统开环传递函数
系统的开环传递函数是正向通道传递函数与反向通道传递函数的乘积。
闭环系统反馈信号的拉氏变换与偏差 信号的拉氏变换之比（反馈通道断开），定 义为系统的开环传递函数
闭环传递函数
在初始条件为零时，系统的输出量与输入量的拉氏变换之比称为系统的闭环传递函数
单位反馈系统
非单位反馈系统
