在控制工程中，为便于对系统来进行分析和设计，常将各元件在系统中的功能及各部分之间的联系用图形来表示，一般主要有两种方式：

  由具有一定函数关系的环节组成的，并标明信号流向的系统的方框图，称为系统的结构图。系统的结构图实质上是系统原理图与传递函数两者的综合。可以清楚地表示出系统的结构和各部分信号的流向、传递关系。

  方框图也称方块图或结构图，具有形象和直观的特点。我们说，构成方框图的基本符号有四种类型，即信号线、比较点、传递环节的方框和引出点。

  （1）方框（Block Diagram）：表示输入到输出单向传输间的函数关系。

  （2）信号线：带有箭头的直线，箭头表示信号的流向，在直线旁标记信号的时间函数或象函数。

  两个或两个以上的输入信号进行加减比较的元件。“+”表示相加，“-”表示相减。“+”号可省略不写。注意：进行相加减的量，一定要有相同的量刚。

  对于一个系统在清楚系统工作原理及信号传递情况下，可按方框图的基本连接形式，把所有的环节的方框图连接在一起，构成系统方框图。

  （1）考虑负载效应分别列写系统各元部件的微分方程或传递函数，并将它们用方框（块）表示。

  （2）根据各元部件的信号流向，用信号线依次将各方块连接起来，便可得到系统的方块图。

  例 图中为一无源RC网络。选取变量如图所示，依据电路定律，写出其微分方程组为

  一个完善的控制管理系统通常包含反馈结构，所以又称闭环控制管理系统。通常，控制管理系统受到的外作用信号（激励）有两种：一种是是有用的信号或者说是我们主动施加的激励，或称为输入信号、给定值、参考输入等，常用r(t)表示；另一类则是系统被动被施加的信号，称为扰动，或称为干扰、噪声等，常用n(t)表示。

  通过对反馈控制管理系统建立微分方程模型，直接在零初始条件下进行拉氏变换，可求取反馈控制管理系统的传函；通过对反馈控制管理系统结构图简化也能求取传递函数。

  线性系统满足叠加原理，当控制输入R(s)与扰动N(s)同时作用于系统时，系统的输出及误差可表示为：

  注意：由于N(s)极性的随机性，因而在求E(s)时，不能认为利用N(s)产生的误差可抵消R(s)产生的误差。

  上面我们推导出的系统的闭环传递函数和误差传递函数虽然各不相同，但是它们的分母却是一样的。均为：

  这是同一个闭环控制管理系统各种传递函数都具有的分母多项式，称其为系统的特征多项式。

  p_{1}、p_{2}、\cdot\cdot\cdot、p_{n}，称为闭环系统的特征方程的根，可以是实数或共轭复数，或称为闭环系统的极点。

  在单向的信号传递中，若前一个环节的输出就是后一个环节的输入，并依次串接如图2-32所示，这种联接方式称为串联。

  若将系统或环节的输出信号反馈到输入端，与输入信号相比较，就构成了反馈连接，如图所示。如果反馈信号与给定信号极性相反，则称负反馈连接。反之，则为正反馈连接，若反馈环节H(s)=1称为单位反馈。

  反馈连接后，信号的传递形成了闭合回路。通常把由信号输入点到信号输出点的通道称为前向通道；把输出信号反馈到输入点的通道称为反馈通道。

  对于负反馈连接，给定信号r(t)和反馈信号b(t)之差，称为偏差信号e(t) 即

  有了系统的方框图以后，为了对系统来进行进一步的分析研究，需要对方框图作一定的变换，以便求出系统的闭环传递函数。

  方框图的变换应按等效原则进行。所谓等效，即对方框图的任一部分进行变换时，变换前、后输入输出总的数学关系式应保持不变。除了前面介绍的串联、并联和反馈连接可以简化为一个等效环节外，还有信号引出点及比较点前后移动的规则。

  比较点（综合点）和引出点的移动：在系统结构图简化的过程中，有时为便于进行方框的串联、并联或者反馈连接的计算，需要移动比较点或引出点的位置。

  例1简化图2.19中的系统结构图，并求系统的传递函数C（s）/R（s）。

  图 (a)是一个交错反馈多路系统，采用引出点后移或前移，比较点前移等，逐步变换简化，可求得系统的闭环传递函数为

  解：观察结构图，有两个回路相互交叉，先向左移出相加点，然后再从内环逐步化简