K1
u1 ( s)
运放Ⅱ： u2 ( s) K 2 (s 1) u1 ( s)
功放环节：
ua ( s) K3 u2 ( s)
u1 ( s)
K 2 (s 1)
u2 ( s )
u2 ( s )
K3
ua ( s )
3
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反馈环节：
电动机环节：
X 1 ( s)
X 2 ( s)
G (s) Y ( s)
X 1 ( s)
X 2 ( s)
G (s) N (s)
Y ( s)

N (s) ? Y (s) [ X 1 (s) X 2 (s)]G(s), 又 : Y (s) X (s)1 G(s) X 2 (s) N (s), N (s) G(s)
H (s)
Y ( s ) E ( s )G ( s ) E ( s ) X ( s ) H ( s )Y ( s ), Y (s) G ( s) G (s) X ( s) 1 G ( s) H (s)
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信号相加点的移动
（二）信号相加点和分支点的移动和互换： 如果上述三种连接交叉在一起而无法化简，则要考虑移动某 些信号的相加点和分支点。 ①信号相加点的移动： 把相加点从环节的输入端移到输出端
X (s)
G1 ( s ) G1 ( s )
…
Gn (s)
Y ( s)
环节的并联：
反馈联接：
n Y ( s) G( s) Gi ( s) X ( s) i 1
X ( s)
Y ( s)
X ( s) E ( s ) G ( s)

Y ( s)
Gn (s)
n Y ( s) G( s) Gi ( s ) X ( s) i 1
[定义]表示变量之间数学关系的方块图称为函数结构图或方块图。 [例]：结构：
X(t)
电位器
Y(t)
结构图：
X(s)
G(s)=K
Y(s)
微分方程：y(t)=kx(t)
若已知系统的组成和各部分的传递函数，则可以画出各个 部分的结构图并连成整个系统的结构图。 2
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结构图的基本概念
[例2-10].求例2-6所示的速度控制系统的结构图。各部分传递 函数见例2-8，罗列如下：
比较环节：
ue ( s ) u g ( s ) u f ( s )
u g (s)
u ( s )
f
ue ( s )
运放Ⅰ： u1 ( s ) K1 , ue ( s )
ue ( s )
第三节 结构图及其等效变换
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结构图的基本概念
一、结构图的基本概念： 我们可以用结构图表示系统的组成和信号流向。在引入传 递函数后，可以把环节的传递函数标在结构图的方块里，并把 输入量和输出量用拉氏变换表示。这时Y(s)=G(s)X(s)的关系可 以在结构图中体现出来。
U a ( s)
- ( s )
将上面几部分按照信号传递方向连接起来，形成下页 所示的完整结构图。通常将输入信号画在最左边,输出信 号画在最右边.
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结构图的基Байду номын сангаас概念
M c ( s)
K m (Ta s 1) TaTm s Tm s 1
u g ( s ) ue ( s )
u f ( s)
K1
u1 ( s)
K 2 (s 1)
u2 ( s )
K3
ua ( s )
Ku TaTm s Tm s 1
-
( s )
Kf
在结构图中，不仅能反映系统的组成和信号流向，还能表 示信号传递过程中的数学关系。系统结构图也是系统的数学模 型，是复域的数学模型。
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信号相加点的移动和互换
把相加点从环节的输出端移到输入端：
X 1 ( s)
X 2 ( s)
G (s)
Y ( s)

X 1 ( s)
X 2 ( s)

N (s)
G (s)
Y ( s)
N ( s) ? Y ( s) X 1 ( s)G ( s) X 2 ( s), Y ( s) X 1 ( s)G ( s) X 2 ( s) N ( s)G ( s), 1 N ( s) G (s)
[注意]： 相临的信号相加点位置可以互换而不改变其等效性；见下例
X 1 ( s) X 2 ( s)
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信号分支点的移动和互换
②信号分支点的移动： 分支点从环节的输入端移到输出端
X 1 ( s)
G (s)
Y ( s)
X 1 ( s)
X 1 ( s)
G (s) N (s)
Y ( s)
X 1 ( s)
N ( s) ? 1 X 1 ( s)G ( s) N ( s) X 1 ( s), N ( s) G( s)
u f ( s) ( s)
Kf
(TaTm s 2 Tm s 1)( s) K u ua ( s) K m (Ta s 1) M c ( s)
M c ( s)
( s ) K u f ( s )
3
K m (Ta s 1) TaTm s 2 Tm s 1 Ku TaTm s 2 Tm s 1
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信号相加点和分支点的移动和互换
分支点从环节的输出端移到输入端：
X 1 ( s)
G (s)
Y ( s) Y ( s)
X 1 ( s)
G (s) N (s)
Y ( s) Y ( s)
N (s) ? X1 (s)G(s) Y (s), X1 (s) N (s) Y (s), N (s) G(s)
5
结构图的等效变换
二、结构图的等效变换： [定义]：在结构图上进行数学方程的运算。
[类型]：①环节的合并；
--串联 --并联 --反馈连接 ②信号分支点或相加点的移动。 [原则]：变换前后环节的数学关系保持不变。
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环节的合并
（一）环节的合并：有串联、并联和反馈三种形式。 环节的串联：