Stelsel van Beheer Blouprint

Blokdiagram Definisie

'n Blokdiagram word gebruik om 'n beheersisteem in diagramvorm voor te stel. Met ander woorde, die praktiese voorstelling van 'n beheersisteem is sy blokdiagram. Elke element van die beheersisteem word met 'n blok voorgestel en die blok is die simboliese voorstelling van die oordrafunksie van daardie element.

Dit is nie altyd gemaklik om die volle oordrafunksie van 'n komplekse beheersisteem in 'n enkele funksie af te lei nie. Dit is makliker om die oordrafunksie van die beheerelemente wat aan die stelsel gekoppel is, apart af te lei.

Elke blok verteenwoordig 'n element se oordrafunksie en is langs die seinvlugpad verbonden.Blokdiagramme vereenvoudig komplekse beheersisteme. Elke element van die beheersisteem word as 'n blok aangedui, wat sy oordrafunksie symboliseer. Saam vorm hierdie blokke die volledige beheersisteem.

Die figuur hieronder wys twee elemente met oordrafunksies Gone(s) en Gtwo(s). Waar Gone(s) die oordrafunksie van die eerste element is en Gtwo(s) die oordrafunksie van die tweede element van die stelsel.

Die diagram wys ook dat daar 'n terugvoerpad is waardeur die uitsetsein C(s) teruggevoer en vergelyk word met die inset R(s). Die verskil tussen inset en uitset is wat as die aktueerdering- of foutsein funksioneer.

In elke blok van die diagram is die uitset en inset deur 'n oordrafunksie verbind. Waar die oordrafunksie is:

Waar C(s) die uitset is en R(s) die inset van daardie spesifieke blok.'n Komplekse beheersisteem bestaan uit verskeie blokke. Elkeen het sy eie oordrafunksie. Maar die algehele oordrafunksie van die stelsel is die verhouding van die oordrafunksie van die finale uitset tot die oordrafunksie van die stelsel se aanvanklike inset.

Hierdie stelsel se algehele oordrafunksie kan verkry word deur die beheersisteem te vereenvoudig deur hierdie individuele blokke een vir een te kombineer.Die tegniek van die kombineer van hierdie blokke word bekend as die blokdiagramreduksietegniek.Vir die suksesvolle toepassing van hierdie tegniek, moet sekere reëls vir blokdiagramreduksie gevolg word.

Afnemingspunt in 'n Beheersisteem Blokdiagram

Wanneer ons een of dieselfde inset na meer as een blok wil toepas, gebruik ons dit wat bekend staan as die afnamepunt.Hierdie punt is waar die inset meer as een pad het om te propageer. Merk op dat die inset by 'n punt nie verdeel word nie.

Inteendeel, die inset propageer deur al die paaie wat aan daardie punt gekoppel is, sonder om sy waarde te beïnvloed.Gee dus dieselfde insetseine kan toegepas word op meer as een stelsel of blok deur 'n afnamepunt te hê.'n Gemeenskaplike insetsein wat meer as een blok van 'n beheersisteem verteenwoordig, word deur 'n gemeenskaplike punt aangedui, soos in die figuur hieronder met punt X gewys.

Kaskade Blokke

Wanneer beheerblokke in reeks (gekaskadeerd) verbonden is, is die algehele oordrafunksie die produk van alle individuele blokoordrafunksies.Onthou ook dat die uitset van 'n blok nie beïnvloed word deur ander blokke in die reeks nie.

Nou, uit die diagram sien ons dat,

Waar G(s) die algehele oordrafunksie van die gekaskadeerde beheersisteem is.

Sommeringspunte in 'n Beheersisteem Blokdiagram

Soms word verskillende insetseine toegepas op dieselfde blok in plaas van 'n enkele inset na verskeie blokke.Hier is die gekombineerde insetsein die som van al die toegepaste insetseine. Hierdie sommeringspunt, waar insette saamkom, word in diagramme as 'n gekruisde sirkel aangedui.

Hier is R(s), X(s) en Y(s) die insetseine. Dit is nodig om die fynspesifikasie van die insetsein wat 'n sommeringspunt in die beheersisteem se blokdiagram betree, aan te dui.

Opeenvolgende Sommeringspunte

'n Sommeringspunt met meer as twee insette kan verdeel word in twee of meer opeenvolgende sommeringspunte, waar die verandering van die posisie van opeenvolgende sommeringspunte die sein se uitset nie beïnvloed nie.

Met ander woorde – as daar meer as een sommeringspunt direk met mekaar geassosieer is, dan kan hulle maklik van posisie verwissel word sonder om die finale uitset van die sommeringstelsel te beïnvloed.

Parallelle Blokke

Wanneer dieselfde insetsein toegepas word, verskillende blokke en die uitset van elkeen word by 'n sommeringspunt bymekaargetel om die stelsel se finale uitset te neem.

Die stelsel se algehele oordrafunksie sal die algebraïese som van die oordrafunksie van alle individuele blokke wees.

As Cone, Ctwo, en Cthree die blokke se uitsette is met oordrafunksies Gone, Gtwo, en Gthree, dan.

Verskuiving van Afnemingspunt

As dieselfde sein toegepas word op meer as een stelsel, dan word die sein in die stelsel deur 'n punt aangedui genaamd die afnamepunt.Die beginsel van die verskuif van die afnamepunt is dat dit aan enigerkant van 'n blok verskuif kan word, maar die takke se finale uitset wat aan die afnamepunt gekoppel is, moet onveranderd bly.

Die afnamepunt kan aan enigerkant van die blok verskuif word.

In die figuur hierbo, is die afnamepunt van posisie A na B verskuif. Die sein R(s) by afnamepunt A sal G(s)R(s) by punt B word.

Daarom moet 'n ander blok van die inverse van die oordrafunksie G(s) op daardie pad geplaas word om weer R(s) te kry.Laat ons nou ondersoek wanneer die afnamepunt verskuif word voor die blok, wat voorheen na die blok was.Hier is die uitset C(s), en die inset is R(s) en dus.

Hier moet ons 'n blok van die oordrafunksie G(s) op die pad plase sodat die uitset weer C(s) is.

Verskuiving van Sommeringspunt

Laat ons ondersoek die sommeringspuntverskuif van 'n posisie voor 'n blok na 'n posisie na die blok.Daar is twee insetseine, R(s) en ± X(s), wat in 'n sommeringspunt by posisie A ingang. Die uitset van die sommeringspunt is R(s) ± X(s).Die resultante sein is die inset van 'n beheersisteemblok van oordrafunksie G(s), en die finale uitset van die stelsel is

Dus, kan 'n sommeringspunt hergeteken word met insetseine R(s)G(s) en ± X(s)G(s)

Die bo-gegee blokdiagramme van die beheersisteem se uitset kan herskryf word as

Die bo-gegee vergelyking kan voorgestel word deur 'n blok van oordrafunksie G(s) en inset R(s) ± X(s)/G(s) weer R(s)±X(s)/G(s) kan voorgestel word met 'n sommeringspunt van insetsein R(s) en ± X(s)/G(s) en uiteindelik kan dit so geteken word.

Blokdiagram van 'n Geslote Lus Beheersisteem

In 'n geslote lus beheersisteem, word 'n fraksie van die uitset teruggevoer en by die stelsel se inset gevoeg. As H (s) die oordrafunksie van die terugvoerpad is, dan is die oordrafunksie van die terugvoersein B(s) = C(s)H(s).