框图常用模块及应用示例

一般框图包括：

●（含标记字的）模块表示（子）系统，能够接收（输入）信号，从而产生（输出）信号；

●有向的线，表示信息流向；上面标有信号名称。

在画框图时，有一些特殊的、频繁出现的、表示简单关系的模块一般不用矩形块表示。例如：

●加和模块，用一个中间含有加号的圆圈来表示。加和模块的输出信号是它的输入信号的总和。加和模块的输入箭头一般常标有+，-标号。如果标有+（或者没有任何标号），则是简单地将输入作加法运算，如果标有-，则将其信号取负后加入，形成输出信号。

●乘法模块，也称乘法器，一般由一个中间含有乘号的圆圈表示。乘法器模块的输出是其输入信号相乘的结果。乘法器的输入箭头常标有+或-来表示输入信号在引入乘法运算时的正负。

●模块或放大器，一般用一个三角表示。增益模块是将其输入信号乘上一个系数作为输出，形成所谓的放大器。当含有一个或多个输出，一个或多个输入时，该模块用矩形来代表。当一个输出y由两个输入u₁，u₂通过模块G产生时，则可写为y=G（u₁，u₂）

我们会统一以下典型信号：

●外部输入信号，一个指向框图的箭头，且它不产生于考虑范围内的任何模块。

●外部输出信号，一个由框图指出的箭头，且不终止于任何考虑范围内的模块。(www.xing528.com)

●内部信号，两端均被框图中子系统所连接的箭头。

终端信号是其一端有连接框图外环境的信号。内部信号是框图内部信号的因果连接。

信号是可以连接多个模块的。这时有向线会有分叉。

一个信号可能既是内部信号，也是外部输出信号。

在如图1-7所示中给出更多框图的例子。如图1-7a所示中由左到右有串联的2个模块。K模块连有外部输入u，且输出给加法器与外部输入d加和后，输出给G模块，并终端输出y。输出y是含分支的，有两个路径，均是作为终端输出到外部。用方程的形式可表示为y=G（d+Ku）；用语言表示则为输出y是模块G对于输入Ku+d的响应。

图1-7 框图举例：开环与闭环

a）开环 b）闭环

在如图1-7b所示中有3个终端输入信号r、d和n；8个子系统，其中5个分别标有F₁、F₂、K、G和H，3个加法模块。信号r和y是分支的。信号y既是内部信号也是外部信号。用方程来表示这个框图时，由左到右有：u_f=K（F₂r-Hy），y=G（u_f+u_b，d）且u_b=F₁r。y是外部信号n与作用在联合信号（u_f+u_b，d）上的模块G的输出的和。