传递函数方框图的概念
一个系统可以由若干个环节按一定的关系组成,将这些环节用方框表示,其间用相应的变量和信号流向联系起来,就构成了系统的传递函数方框图。它的本质是一个数学模型。它的优点有:
可以形象地表示系统的内部情况和各环节、变量之间的关系;
可以由局部系统的方框图连成整个系统的方框图,再将其简化,以便写出系统的传递函数;
可以揭示和评价各个环节对系统的影响。
传递函数方框图的组成
传递函数方框图由信号线、函数方块、信号引出点及求和点组成。
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(线)/测量点
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。
函数方框(环节)
函数方块具有运算功能
求和点(比较点、综合点)
(1)用符号“⊕”及相应的信号箭头表示
(2)箭头前方的“+”或“-”表示加上此信号或减去此信号
相邻求和点可以互换、合并、分解。代数运算的交换律、结合律和分配律。求和点可以有多个输入,但输出是唯一的。
传递函数方框图的建立步骤
建立各元件的微分方程
将各元件的微分方程进行拉氏变换,并改写成合适的形式。
依次将各元件的方框图按照变量的传递顺序连接起来,绘出系统的图。
这里说的是Mathmatica画网络函数图像。① 对具体正弦稳态电路写出某元件上关于复频率s的网络函数H(s),U(s)=Uo/Uⅰ,输入电压Uⅰ 一般指电压源Us,输出电压Uo就是某元件上的电压,最终转为拉氏阻抗之比 Z1(s)/Z(s)。② 求H(s)的代数替换 H(s) /. { s→jω },得到关于H(jω)的网络函数。③ 输入命令Plot [ Abs [ 网络函数 H(jω) ,{ω,0,20} ],即可画出网络函数图像。注意 Abs不能丢;先求模Abs,再对模函数画图也行。应用MMA对 H(jω) 画出的图像 与零点极点定性描绘图像完全一致。H(s)零点极点靠解方程得到,令 H(s)分子=0 解关于s的代数方程得零点;令H(s)分母=0 解关于s的代数方程得极点。分子与分母是相通的有内在联系的。
使用MATLAB软件的simulation画系统传函图最好
先把文字写上,添加边框和底纹。特殊符号用插入里面的特殊符号。
使用MATLAB软件的simulation画