典型閉環(huán)系統(tǒng)表示
出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2023-07-07 16:23:40 | 367 次閱讀

其中:G塊代表控制器或系統(tǒng)的開環(huán)增益,是前向路徑;H塊代表反饋路徑中傳感器、換能器或測量系統(tǒng)的增益。
為了找到上述閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù),我們必須首先根據(jù)輸入信號θi計算輸出信號θo。為此,我們可以輕松地編寫給定框圖的方程,如下所示。系統(tǒng)的輸出等于: 輸出 = G x 誤差
請注意,誤差信號θe也是前饋模塊的輸入: G
求和點的輸出等于: 誤差 = 輸入 – H x 輸出
如果 H = 1(統(tǒng)一反饋),則:
求和點的輸出將為: 誤差 (θe) = 輸入 – 輸出
消去誤差項,則:
輸出等于: 輸出 = G x (輸入 – H x 輸出)
因此: G x 輸入 = 輸出 + G x H x 輸出 重新排列上面的內(nèi)容可以得到閉環(huán)傳遞函數(shù):

上述閉環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)的方程 在分母中顯示了一個加號 ( + ),表示負(fù)反饋。對于正反饋系統(tǒng),分母將帶有減號,方程變?yōu)椋?nbsp; 1 – GH。 我們可以看到,當(dāng) H = 1(單位反饋)并且G非常大時,傳遞函數(shù)接近單位為:

此外,隨著系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)增益G減小,表達(dá)式: G/(1 + G)減小得更慢。換句話說,系統(tǒng)對G代表的系統(tǒng)增益的變化相當(dāng)不敏感,這是閉環(huán)系統(tǒng)的主要優(yōu)點之一。
多回路閉環(huán)系統(tǒng)
雖然上面的示例是單輸入、單輸出閉環(huán)系統(tǒng),但基本傳遞函數(shù)仍然適用于更復(fù)雜的多環(huán)系統(tǒng)。大多數(shù)實際反饋電路都具有某種形式的多環(huán)控制,并且對于多環(huán)配置,受控變量和操縱變量之間的傳遞函數(shù)取決于其他反饋控制環(huán)是開路還是閉路。 考慮下面的多循環(huán)系統(tǒng)。


單閉環(huán)

該多回路系統(tǒng)的傳遞函數(shù)變?yōu)椋?/p>

然后我們可以看到,即使是復(fù)雜的多塊或多循環(huán)框圖也可以簡化為具有一個公共系統(tǒng)傳遞函數(shù)的單個框圖。
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