2.4 控制系统的结构框图和信号流图

微分方程、传递函数等数学模型，都是用纯数学表达式描述系统的特性，不能反映系统中各元部件对整个系统性能的影响；系统原理图、功能方框图虽然反映了系统的物理结构，但是又缺少系统中各变量间的定量关系；而控制系统的结构框图和信号流图都是描述系统各元部件之间信号传递关系的数学图形，它们表示了系统中各变量之间的因果关系以及对各变量所进行的运算，是控制理论中描述复杂系统的一种简便方法。与结构框图相比，信号流图符号简单，更便于绘制和应用，特别是在计算机模拟仿真及状态空间法分析设计时，信号流图可以直接给出计算机模拟仿真程序和系统的状态方程描述，更显出其优越性。但信号流图只适用于线性系统，而结构框图也可用于非线性系统。