Kontrol Sistemaren Bloke Diagrama

Bloke Diagramaren Definizioa

Bloke diagrama bat kontrol-sistema bat diagrama baten bidez adierazteko erabiltzen da. Beste hitzetan esanda, kontrol-sistema praktiko baten adierazpena bere bloke-diagrama da. Kontrol-sisteman elementu bakoitzak bloke baten bidez adierazten da eta blokea horren elementuaren transferentzi funtzioaren adierazpen sinbolikoa da.

Ez da beti oso erraza kontrol-sistema konplexu baten transferentzi funtzio osoa funtzio bakarrean lorlea. Errazagoa da sistemara konektatutako kontrol-elementuen transferentzi funtzioak bereizita lorlea.

Bloke bakoitzak elementu baten transferentzi funtzioa adierazten du eta seinaleen fluxu-bidearekin lotuta dago.Bloke-diagramak kontrol-sistemak konplexuak sinplifikatzen dituzte. Kontrol-sisteman elementu bakoitzak bloke gisa agertzen dira, bere transferentzi funtzioa adieraziz. Bloke hauek osatzen dut kontrol-sistema osoa.

Beheko irudian bi elementu ikusten dira, Gone(s) eta Gtwo(s) transferentzi funtzioekin. Non Gone(s) elementu lehenengoko transferentzi funtzioa den eta Gtwo(s) sistema-ren elementu bigarrenaren transferentzi funtzioa den.

Diagramak ere feedback bide bat erakusten du, non C(s) irteera seinalea feedback egiten da eta R(s) sarrerarekin alderatzen da. Sarrera eta irteeren arteko desberdintasuna da zein aktuatzaile seinale edo errore seinale gisa doazen.

Diagraman bloke bakoitzan, irteera eta sarrera transferentzi funtzio baten bidez lotuta daude. Transferentzi funtzioa hau da:

Non C(s) bloke horren irteera den eta R(s) sarrera den.Kontrol-sistema konplexu batek bloke asko ditu. Bakoitzak bere transferentzi funtzioa du. Baina sistema-ren transferentzi funtzio orokorra sistema-ren sarrera hasierako transferentzi funtzioarekiko irteera azkeneko transferentzi funtzioaren arrazoia da.

Sistema-ren transferentzi funtzio orokorra bloke hauei batuz, bat-batean, lor daiteke.Bloke hauei batzeko teknika bloke-diagramaren murrizketaren teknika deritzegun.Teknika hau behar bezala exekutatzeko, bloke-diagramaren murrizketarako zenbait arau jarraitu behar dira.

Puntu Topatzea Kontrol-Sistema Bloke-Diagraman

Bat baino gehiagoko blokeetan sarrera berdina aplikatu behar dugunean, puntu topatzea deitzen zaion erabili behar dugu.Puntuan sarrerak bide anitz ditu hedatzeko. Ohartu ez dela sarrera puntuan zatitu.

Berriz, sarrera puntutik kanpo hedatzen da balioa aldatu gabe.Beraz, sarrera seinale berdinek bloke edo sistema askotan aplikatu daitezke puntu topatzea izanik.Kontrol-sistema baten bloke anitzeko sarrera seinale komunik X puntuarekin adierazten da beheko irudian ikus daitekeen moduan.

Bloke Seriean

Kontrol-blokeak seriean (kaskadatan) konektatuta daudenean, transferentzi funtzio orokorra bloke guztien transferentzi funtzioen biderkadura da.Gogoan izan bloke baten irteera seriean beste blokeak ez dituzte eragina.

Orain, diagramatik ikus daiteke,

Non G(s) kontrol-sistema kaskadatuko transferentzi funtzio orokorra den.

Batasun Puntuak Kontrol-Sistema Bloke-Diagraman

Aldi batean, sarrera seinale desberdinak bloke berdina aplikatzen dira bloke anitzetan sarrera bakar baten ordez.Hemen, sarrera seinale konbinatua aplikatzen diren sarrera seinaleen batura da. Batasun puntu hau, non sarrerak elkarrekin batatzen diren, diagramean biribildu egonkorrekin adierazten da.

Hemen R(s), X(s) eta Y(s) sarrera seinaleak dira. Kontrol-sistema bloke-diagraman batasun puntu batera sarrera seinalea sartzen den adieraztea beharrezkoa da.

Batasun Puntu Ondorengoak

Bi sarrera baino gehiagoko batasun puntu bat bi edo gehiagoko batasun puntu ondorengoetan zatitu daiteke, non batasun puntu ondorengoak posizioa aldatzeak ez duen seinalearen irteera aldatzen.

Beste hitzetan esanda - batasun puntu ondorengo bat badira elkarrengandik zuzenean lotuta, orduan posizioa aldatzeak ez duen batasun sistema-ren emaitza finala aldatzen.

Bloke Paraleloak

Sarrera seinale berdina aplikatzen denean, bloke desberdinak eta gero bloke bakoitzaren irteera batasun puntu batean gehitzen da sistema-ren emaitza finala lortzeko.

Sistema-ren transferentzi funtzio orokorra bloke individual guztien transferentzi funtzioen batura aljebraikoa izango da.

Cone, Ctwo eta Cthree blokeen irteerak Gone, Gtwo eta Gthree transferentzi funtzioekin, orduan.

Puntu Topatzearen Aldaketak

Seinale berdina aplikatzen denean sistema baino gehiagotan, orduan seinalea puntu topatze deitzen zaion puntuan adierazten da.Puntu topatzea aldatzeko printzipioa da puntu topatzea bloke baten edozein aldean mugitu daitekeela, baina puntu topatzeari lotutako adarrak aldatu gabe geratu behar dira.

Puntu topatzea blokearen edozein aldera mugitu daiteke.

Irudi honetan, puntu topatzea A puntutan B puntura mugitu da. A puntuan R(s) seinaleak B puntuan G(s)R(s) bihurtuko da.

Beraz, G(s) transferentzi funtzioaren alderantzizko bloke bat gehitu behar da bide horretan R(s) berreskuratzeko.Orain ikus dezagun puntu topatzea blokearen aurretik mugitzen denean, lehenago blokearen ondoren zegoen.Hemen, irteera C(s) da eta sarrera R(s) da, eta beraz.

Hemen, G(s) transferentzi funtzio duen bloke bat gehitu behar da bidean C(s) irteera berreskuratzeko.

Batasun Puntuaren Aldaketak

Ikus dezagun batasun puntu bat bloke baten aurretik batasun puntu bat blokearen ondoren mugitzen denean.Bi sarrera seinale, R(s) eta ± X(s), A puntuan batasun puntu batera sartzen dira. Batasun puntuaren irteera R(s) ± X(s) da.Emaitza-seinale hori G(s) transferentzi funtzio duen kontrol-sistema bloke baten sarrera da, eta sistema-ren emaitza finala da

Beraz, batasun puntu bat R(s)G(s) eta ± X(s)G(s) sarrera seinalekin berriro marraztu daiteke.

Goiko kontrol-sistema bloke-diagramen emaitza-seinalea honela idatz daiteke:

Goiko ekuazioa G(s) transferentzi funtzio duen bloke baten eta R(s) ± X(s)/G(s) sarrera seinalearekin adieraz daiteke. Berriro R(s)±X(s)/G(s) batasun puntu batekin adieraz daiteke, non sarrera seinaleak R(s) eta ± X(s)/G(s) diren, eta azkenik honela marraztu daiteke.

Iturri Iturriko Kontrol-Sistema Bloke-Diagrama

Iturri iturriko kontrol-sistemetan, irteeren zatiki bat feedback egiten da eta sistema-ren sarrerarekin gehitzen da. H(s) feedback bidearen transferentzi funtzioa bada, orduan feedback seinalearen transferentzi funtzioa B(s) = C(s)H(s) izango da.