（六）【自控原理】信号流图
作者：互联网
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A 信号流图A.a 信号流图
结构图的绘制及等效变换比较复杂，所以引入信号流图。
信号流图是由节点和支路组成的信号传递函数。
定义：信号流图是由节点和支路组成的信号传递网络。
节点：用“ο”表示。节点表示变量或信号。 如x1、x2、x3、x4、x5和x6 。 其值等于所有进入该节点的信号之和。
综合点：既可以求信号的和，又可以求信号的差。
支路：连接两个节点的定向线段。支路相当于乘法器，类似结构图中的方框。
支路增益：支路旁边标注的传递函数，表 示两个节点变量的因果关系。信号在之路上的传递是沿箭头单向传递的，因此，如果需要求差，在信号流图中，就需要用支路增益的负号来体现。
节点包括：
- 输入节点（源节点）：只有输出支路的节点。表示系统的输 入变量。如节点x1。
- 输出节点（阱节点）：只有输入支路的节点。表示系统的输 出变量。如节点x6。
- 混合节点：既有输入支路又有输出支路的节点。如节点x2、 x3、x4和x5。
信号流图中至少包括一个输入节点和一个输出节点。
通路：从某一节点开始，沿支 路箭头方向，经过各相连支路到 另一节点所构成的路径。 如x1到x4通路就是x1-x2-x3-x4。通路中各支路增益的乘积叫做通路增益。如x1到x4通路增益为ab。
前向通路：指从输入节点开始并终止于输出节点且与其它节点 相交不多于一次的通路。该通路的各增益乘积称为前向通路增益。如图前向通路增益一条为abc，另一条为d。
回路：通路的终点就是通路的起点，并且与任何其它节点相交 不多于一次的通路称为回路。 回路中各支路增益的乘积称为回路增益。如x2-x3-x2回路增益为-ae。
不接触回路与接触回路：一信号流图有多个回路，各回路之间 没有任何公共节点，则称为不接触回路，反之称为接触回路。 如回路x2-x3-x2和回路x5-x5为不接触回路。x2-x3-x2和回路x3-x4-x3为接触回路
A.b 原理图到信号流图
已知系统的原理图，如何绘制出信号流图呢?
步骤如下：
- 确定系统的输入信号和输出信号
- 建立系统信号间的原始微分方程或代数方程
- 对原始方程进行拉氏变换
- 以信号为节点、信号的传递关系为支路、信号间的变换关系 为支路增益，绘制信号流图
系统的输入节点放在左端，输出节点放在右端。
如果这样绘制出来的图没有输出节点，则需要增加一个支路 增益为1的支路，流向输出节点。
例子：
A.c 结构图到信号流图
由结构图绘制信号流图：
- 将结构图中系统的输入信号、输出信号、各综合点的输出信 号、引出点的引出信号和方块的输出信号作为节点。
- 把信号的传递用支路连接。
- 将传递函数作为支路增益
- 综合点信号相减体现为支路增益为负。
例子：
由于引出信号F,H,I同时又是
G
3
,
G
5
.
G
6
G_3,G_5.G_6
G3,G5.G6的输出，所以不单独为
G
3
,
G
5
.
G
6
G_3,G_5.G_6
G3,G5.G6建立一个节点。
E的值发生变化
图片来源： 自动控制原理 华中科技大学
标签：支路,信号流图,增益,信号,回路,原理,自控,节点 来源： https://blog.51cto.com/u_15278213/2931734