信号流图

可由系统结构框图
传递函数的方法

注意

根据系统结构图绘制信号流图时:

  • 要明确系统的输入输出
  • 一定要区分引出点比较点
    (多拉出一个信号,增益为 1 即可)
    虽然前后的信号表面上相同,但实质是不同的信号,应用公式计算时会有影响
  • 明确前向通路回路
    不要漏也不要多
    注意符号

基本结构

Pasted image 20240416160537.png

基本术语

源节点: source input node
陷节点: sink output node
混合节点: mixed node

前向通路:
信号从输入节点到输出节点的通路
传递时,每个节点只通过一次

前向通路增益:
前向通路中各前向支路增益乘积

回路:
起点和终点在同一节点,
并且信号通过每一节点不多于一次的闭合通路

回路增益:
回路中所有支路增益之乘积

Note

抓住定义,有顺序的找
不要多找或少找

不接触回路:
回路之间没有公共节点回路

梅森增益

Mason
克拉默法则求解线性方程组时,将解的分子多项式及分母多项式与信号流图巧妙结合的结果
直接求取从源节点陷节点传递函数

梅森增益公式:

P=1Δk=1npkΔk

P 为源节点到陷节点的传递函数(总增益)

流图特征式: Δ

Δ=1La+LbLcLdLeLf+

前向通路增益: pk
pk 从源节点到陷节点的第 k 条前向通路增益

流图余因子式: Δk
流图特征式中除去与第 k 条前向通路相接触的回路增益项之后的余项式

利用梅森增益求传递函数

先找前向通路
确定几条,以及对应的增益 Pn
再找独立回路
确定回路增益
之后求流图特征式
最后求总的传递函数

注意的点

找前向通路时:

Note

抓住定义,不要被实际题目迷惑多找或者少找了
Pasted image 20240416160559.png
像上面的图,红色的也是一条前向通路
一共 4 条

Pasted image 20240416160630.png
而这只有一条前向通路

一定要区分引出点比较点前后的信号