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第六章信号流图(1)精编版

L 3= h
h a
c
L5=gf
g
f
x1
L4=cd
x3
d
x4
L2=cef
p
b
e
x2
有向回路增益说明图
L1=dgp
(10)非接(切)触回路:若干个有向回路之 间没有公共节点的回路,若两个回路不 接触时称为不接触二重(阶)回路,n个回 路不接触时称为不接触n重(阶)回路。
h
x1
b
a
c
x3
f
d
g
x4
e
p
x2
输入、输出支路:离开节点xk的支 路称为节点xk的输出支路,指向xk 的支路称为xk的输入支路。
h
1
x6
x1
a
c
x3
f
d
g
x4
1
x7
b
e
p
1
x2
x5 输出支路说明图
只有输入支路的 节点称为汇节点 (输出节点)
(2)支路增益(传输):每条支路都有一 个权值,称为支路增益或支路传输。 xk Tjk x j X j Tjk X k, 例如: 表示信号xk沿箭头方向前进,乘以支路 增益Tjk传到xj节点。 (3)源节点(发点):仅有输出支路的节 点,又称为输入节点或发点。
h
x6
1
x1
a
c
x3
f
d
g
x4
1
x7
b
e
p
1
x2
x5
前向路(通路) 说明图
h
x1
b
a
c
x3
f
d
g
x4
e
p
x2
有向回路说明图
(8)路径增益:一条有向路中各支路 增益的乘积。用p表示。
h
x6
1
P2=bd×1
1
x1
a
c
x3
f
d
g
x4
x7
b
e
p
1
x2
P1=ace×1
x5
前向通路的路径 增益说明图
(9)回路增益:有向回路中所有 支路的增益乘积。用L表示。
(4)汇节点(收点):仅有输入支路的节点, 又称为输出节点或收点。既有输入又有输 出节点的称为混合节点。由前面的SFG可 知源节点和汇节点均可通过添加权值为1 的输入、输出支路变为混合节点
h
x1
a
c
x3
f
d
g
x4
1
x7
b
e
p
x2
输出节点、输 入节点、混合 节点说明图
(5)有向路(通路):从任一节点出发沿 着支路方向连续穿过各相连支路到达 另一节点的路径。节点和支路只通过 一次,所有支路与路的方向一致。 (6)前向路(通路):从源节点到汇节点 的有向路。 (7)有向回路:起点与终点相同的有向路, 也即所有支路的方向与回路方向一致 的一个回路。仅有一条支路构成的回 路称为自环。
2.信号流图的基本性质P243
①齐次性
信号流图中的信号只能沿支路箭头 方向传输(单向有效,不允许添负 号改变箭头的方向!!);支路的 作用是处理信号,支路的输出是该 支路的输入与支路增益的乘积Y=TX。
X k X j
T jk

X j Tjk X k
②可加性 节点的作用是将输入到节点的信号 求和,并通过节点的输出支路把信 号分配给其它的节点。
从简单例子引入信号流图(感性认识)
给定线性代数方程组
x2 bx1 cx3 px4 x3 hx3 ax1 dx2 tx4 x ex gx 2 3 4
如果把每个方程的左边的量看成是在 相应右端量(输入)作用下的输出, 则可画出其信号流图。
x2 bx1 cx3 px4 可画出下面的图 x3 hx3 ax1 dx2 tx4 x ex gx x6 h 2 3 4
1.基本术语(P243)
(1)输入、输出支路:离开节 点xk的支路称为节点xk的
输出支路,指向xk的支路
称为xk的输入支路。
只有输出支路的节 点称为源节点。图 中只有x1是源节点 h
既有输入支路又有输 出支路的节点称为混 合节点。图中除x1外 均为混合节点。
x1
a
c
x3
f
d
g
x4
b
e
p
x2
输入支路说明图
第六章 网络函数与稳定性
§6-3信号流图(分析和求解线性 方程组的一种方法)(P243)
•信号流图(SFG-Signal Flow Graph) 信号流图表示信号的流动,是由 节点和支路组成的加权有向图。 信号流图用于线性网络或系统的 分析、求解,它可以完全对应一 个线性方程组(系统或网络) 。
信号流图中的每个节点对应着线性方 程组的某一常量或变量,加权支路对 应相应(方程组)的系数;从而把线 性方程组的变量描述为沿支路方向流 动的信号(信号流图); 把线性方程组的代数变换转化为信号 流图的变换。因而提供了一种通过对 信号流图的观察和约简求解线性方程 组的方法。
1
x1
1
x1
a
c
x3
f
d
g
x4
1
x7
注意:只能加到源 节点!该支路加到 混合节点不成立!
b
e
p
1
x2
x5
x5、x6、x7节点加入 是为了把混合节点 改造成输出节点!
•优点
形象、直观,对符号形式的传递函 数(网络函数)较为方便有效。
•缺点
对稀疏方程求解不方便;对方程 组系数均为数值的并不比其它的
求解方法更优越,甚至更复杂!!
X i Tij X j , Tij:j i
ji
j i ,
X3 a f b d
j i
c 1 X4 X1 X2 e
X1
Ti1
Tin
Xi
Xn
……
X5
3. 线性代数方程组与 SFG的对应关系
( 1 )给定SFG 代数方程组
(2)由线性方程组 SFG
T
x cx dx ax 1 1 2 3 xi Tij x j 是唯一的。 j x2 fx1 ex2 bx3
非接触回路说明图1
x1
m
a
x2
b e
x0
d c
共有8个回路:ab, cd,ef,gh,aehd, bcgf,keh,kbc。 共有两个不接触二 重(阶)回路: abgh , cdef。 显然没有不接触三重 (阶)以上回路。
k f g
n
x4
x3
h
非接触回路说明图2
(11)非接(切)触回路增益:不接(切) 触回路中所有支路的增益之积。 如图1流图的回路(ep)与自环(h)为 不接触二重回路,其增益为:eph。如图2 流图的回路(ab,gh), (dc,fe)为不 接触二重回路其增益为: abgh , dcfe 。 h
x1
a
c
x3
f
d
gLeabharlann bep非接触回路增益说明图1
x2
不接触二重 回路增益为: eph。
如图2流图的回路(ab,gh), (dc,fe) 为不接触二重回路其增益为:abgh,dcfe。
x1
a m
x2
b e
不接触二重 回路有两对 其增益分别 为:abgh, dcfe。
x0
d c
k f g
n
x4
x3
h
非接触回路增益说明图2
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