Diagrama sa Bloko para sa mga Sistemang Paghahandle

Pagpahayag sa Block Diagram

Ang block diagram ginagamit para ipakita ang isang control system sa anyo ng diagram. Sa ibang salita, ang praktikal na pagpapahayag ng isang control system ay ang block diagram nito. Ang bawat elemento ng control system ay kinakatawan ng isang block at ang block ay ang simboliko na pagpapahayag ng transfer function ng elementong iyon.

Hindi palaging makabuluhang makuha ang buong transfer function ng isang mahalagang control system sa iisang function. Mas madali kumuha ng transfer function ng kontrol element na konektado sa sistema nang hiwalay.

Ang bawat block ay kinakatawan ng isang elemento’s transfer function at konektado sa signal flow path. Ang mga block diagram ay nagpapadali ng komplikadong control systems. Ang bawat elemento ng control system ay ipinapakita bilang isang block, na sumasimbolo ng transfer function nito. Magkasama, ang mga blocks na ito ay bumubuo ng buong control system.

Ang larawan sa ibaba ay nagpapakita ng dalawang elemento na may transfer function Gone(s) at Gtwo(s). Kung saan ang Gone(s) ay ang transfer function ng unang elemento at ang Gtwo(s) ay ang transfer function ng ikalawang elemento ng sistema.

Ang diagram din ay nagpapakita na may isang feedback path kung saan ang output signal C(s) ay ibinalik at pinaghahambing sa input R(s). Ang pagkakaiba sa pagitan ng input at output ay ang gumagana bilang actuating signal o error signal.

Sa bawat block ng diagram, ang output at input ay kaugnay sa isa't isa gamit ang transfer function. Kung saan ang transfer function ay:

Kung saan ang C(s) ay ang output at R(s) ang input ng partikular na block. Ang komplikadong control system ay binubuo ng maraming blocks. Bawat isa sa kanila ay may sariling transfer function. Ngunit ang kabuuang transfer function ng sistema ay ang ratio ng transfer function ng final output sa transfer function ng initial input ng sistema.

Ang kabuuang transfer function ng sistema na ito ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pag-simplify ng control system sa pamamagitan ng pagsasama ng mga individual na blocks, isa-isa. Ang teknika ng pagsasama ng mga blocks ay tinatawag na block diagram reduction technique. Para sa matagumpay na pag-implement ng teknikang ito, dapat sundin ang ilang mga tuntunin para sa block diagram reduction.

Take off Point sa Block Diagram ng Control System

Kapag kailangan nating ilapat ang isang o parehong input sa higit sa isang block, ginagamit natin ang tinatawag na take-off point. Ang punto na ito ay kung saan ang input ay may higit sa isang daan upang mapaglabanan. Tandaan na ang input ay hindi nahahati sa isang punto.

Ngunit sa halip, ang input ay lumalabas sa lahat ng mga daan na konektado sa punto na iyon nang walang epekto sa kanyang halaga. Kaya, ang parehong input signals ay maaaring ilapat sa higit sa isang sistema o block sa pamamagitan ng pagkakaroon ng take-off point. Ang common input signal na kumakatawan sa higit sa isang block ng control system ay ginagawa sa pamamagitan ng common point, tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba sa punto X.

Cascade Blocks

Kapag ang control blocks ay konektado sa serye (cascade), ang kabuuang transfer function ay ang produkto ng lahat ng individual na block transfer functions. Tandaan din na ang output ng isang block ay hindi naapektuhan ng iba pang blocks sa serye.

Ngayon, mula sa diagram, nakikita natin na,

Kung saan ang G(s) ay ang kabuuang transfer function ng cascaded control system.

Summing Points sa Block Diagram ng Control System

Kadalasan, iba't ibang input signals ay ililapat sa parehong block sa halip na isang input sa maraming blocks. Dito, ang combined input signal ay ang suma ng lahat ng ilapat na input signals. Ang summing point, kung saan ang inputs ay magkakasama, ay ipinapakita bilang isang crossed circle sa mga diagram.

Dito, ang R(s), X(s), at Y(s) ay ang input signals. Mahalagang ipakita ang fine specifying ang input signal na pumapasok sa summing point sa block diagram ng control system.

Consecutive Summing Points

Ang summing point na may higit sa dalawang inputs ay maaaring hatiin sa dalawa o higit pang consecutive summing points, kung saan ang pagbabago ng posisyon ng consecutive summing points ay hindi naapektuhan ang output ng signal.

Sa ibang salita – kung may higit sa isang summing point na direktang inter associated, maaari silang ma-easily interchanged mula sa kanilang posisyon nang walang epekto sa final output ng summing system.

Parallel Blocks

Kapag ang parehong input signal ay ililapat, ang iba't ibang blocks at ang output mula sa bawat isa ay idadagdag sa isang summing point para makuha ang final output ng sistema.

Ang kabuuang transfer function ng sistema ay ang algebraic sum ng transfer function ng lahat ng individual na blocks.

Kung ang Cone, Ctwo, at Cthree ay ang outputs ng mga blocks na may transfer function Gone, Gtwo, at Gthree, kaya.

Shifting of Takeoff Point

Kapag ang parehong signal ay ililapat sa higit sa isang sistema, ang signal ay kinakatawan sa sistema ng isang punto na tinatawag na take-off point. Ang prinsipyong shifting ng take-off point ay maaaring ilipat sa anumang panig ng isang block, ngunit ang final output ng branches na konektado sa take-off point ay dapat hindi magbago.

Ang take-off point maaaring ilipat sa anumang panig ng block.

Sa larawan sa itaas, ang take-off point ay inilipat mula sa posisyon A hanggang B. Ang signal R(s) sa take-off point A ay magiging G(s)R(s) sa punto B.

Kaya ang isa pang block ng inverse ng transfer function G(s) ay dapat ilagay sa daan na iyon upang makuha muli ang R(s). Ngayon, alamin natin kung kailan ang take-off point ay inililipat bago ang block, na dating pagkatapos ng block. Dito, ang output ay C(s), at ang input ay R(s) at kaya.

Dito, kailangan nating ilagay ang isang block ng transfer function G(s) sa daan upang makuha muli ang C(s) bilang output.

Shifting of Summing Point

Alamin natin ang summing point shifting mula sa isang posisyon bago ang block hanggang sa isang posisyon pagkatapos ng block. Mayroong dalawang input signals, R(s) at ± X(s), na pumapasok sa isang summing point sa posisyon A. Ang output ng summing point ay R(s) ± X(s). Ang resultante na signal ay ang input ng isang control system block ng transfer function G(s), at ang final output ng sistema ay

Kaya, ang summing point maaaring i-redraw na may input signals R(s)G(s) at ± X(s)G(s)

Ang mga block diagrams ng control system output sa itaas ay maaaring i-rewrite bilang

Ang equation sa itaas ay maaaring ipakita ng isang block ng transfer function G(s) at input R(s) ± X(s)/G(s) at muli R(s)±X(s)/G(s) ay maaaring ipakita ng isang summing point ng input signal R(s) at ± X(s)/G(s) at sa huli ito ay maaaring ilagay sa ibaba.

Block Diagram ng Closed Loop Control System

Sa isang closed-loop control system, isang bahagi ng output ay ibinalik at idinagdag sa input ng sistema. Kung ang H (s) ay ang transfer function ng feedback path, ang transfer function ng feedback signal ay B(s) = C(s)H(s).

Sa summing point, ang input signal R(s) ay ididagdag sa B(s) at lumilikha ng aktwal na input signal o error signal ng sistema, at ito ay ipinapakita ng E(s).