結(jié)構(gòu)圖等效變換和簡化

控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖通過等效變換可以方便的求取閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)；等效變換的過程實際上是元部件運(yùn)動方程之間消去中間變量求取系統(tǒng)傳遞函數(shù)的過程。

一個復(fù)雜的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，其方框間的連接必然是錯綜復(fù)雜的，但方框間的基本連接方式只有串聯(lián)，并聯(lián)和反饋連接三種，結(jié)構(gòu)圖的簡化方法是移動引出點或比較點，交換比較點，進(jìn)行方框運(yùn)算將串聯(lián)、并聯(lián)和反饋連接的方框合并，在簡化過程中應(yīng)遵循變換前后變量關(guān)系保持等效的原則，即變換前后功率守恒，物理量乘積不變。

1. 串聯(lián)方框的簡化：兩個方框串聯(lián)連接的等效方框等于各個方框傳遞函數(shù)之乘積。

2.并聯(lián)方框的簡化：兩個方框并聯(lián)連接的等效方框等于各個方框傳遞函數(shù)之代數(shù)和。

3.反饋連接方框的簡化

反饋連接方框的等效傳遞函數(shù)稱為閉環(huán)傳遞函數(shù)，分母中負(fù)號對應(yīng)正反饋，正號對應(yīng)負(fù)反饋。

帶有反饋控制的電壓控制裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖簡化變換：

把方便合并簡化的部分首先進(jìn)行簡化：

把并聯(lián)方框簡化：

把電機(jī)負(fù)反饋連接方框簡化：

把串聯(lián)方框簡化：

把電壓負(fù)反饋連接方框簡化：

通過結(jié)構(gòu)圖的簡化，可以獲得帶有反饋控制的電壓控制裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖等效傳遞函數(shù)。系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)：