Maelezo ya Mfumo wa Kumiliki kwa Kutumia Diagramu

Maeaningi ya Block Diagram

Block diagram hutumika kwa kutafsiri namba ya mikakati ya kudhibiti kwa njia ya diagramu. Kwa maneno mengine, taswira ya kweli ya namba ya mikakati ya kudhibiti ni block diagram yake. Kila sehemu ya namba ya mikakati ya kudhibiti hutofsiriwa na block, na block ni taswira ya kifani ya transfer function ya sehemu hiyo.

Si daima rahisi kutengeneza funguo nzima ya namba tofauti ya mikakati ya kudhibiti katika funguo moja. Ni rahisi zaidi kutengeneza transfer function ya sehemu ya kudhibiti iliyohusiana na namba tofauti ya mikakati ya kudhibiti kwa kuzingatia.

Kila block hutofsiri transfer function ya sehemu na huunganishwa kwenye njia ya signal flow. Block diagrams hupunguza namba za mikakati za kudhibiti zisizoweza kutambuliwa. Kila sehemu ya namba ya mikakati ya kudhibiti hutofsiriwa na block, ambayo inatafsiri transfer function yake. Pamoja, blocks hizo hufanya namba kamili ya mikakati ya kudhibiti.

Diagramu ifuatayo inatoa vipengele viwili na transfer functions Gone(s) na Gtwo(s). Ambapo Gone(s) ni transfer function ya sehemu ya kwanza na Gtwo(s) ni transfer function ya sehemu ya pili ya namba.

Diagramu inatoa pia njia ya feedback ambayo kwa kuanzia signal C(s) hurejeshwa na kukulinganisha na input R(s). Tofauti kati ya input na output ndiyo ambayo inafanya kazi kama signal ya kutengeneza au error signal.

Katika kila block ya diagramu, output na input hujihusishwa kwa kwa transfer function. Ambapo transfer function ni:

Ambapo C(s) ni output na R(s) ni input ya block hiyo. Namba ya mikakati za kudhibiti zinazotofautiana haina blocks tofauti. Kila moja yao ina transfer function lake. Lakini transfer function nzima ya namba ni uwiano wa transfer function ya output ya mwisho kwa transfer function ya input ya mwanzo wa namba.

Transfer function nzima ya namba hii inaweza kupatikana kwa kuongeza mikakati tofauti za mikakati, moja kwa moja. Tekniki ya kuongeza blocks hizo inatafsiriwa kama tekniki ya block diagram reduction. Kwa matumizi sahihi ya tekniki hii, baadhi ya sheria za block diagram reduction zitahitajika kutindikana.

Take off Point katika Block Diagram ya Namba ya Mikakati ya Kudhibiti

Wakati tunahitaji kutumia input moja au sawa kwa blocks zaidi ya moja, tunatumia kitu kinachojulikana kama take-off point. Kitu hiki ni pale input huna njia zaidi ya kutembelea. Ingiza kwamba input haijawahi kutathmini pale.

Lakini badala yake, input hutembelea kwa njia zote zilizohusiana na kitu hilo bila kuathiri thamani yake. Hivyo basi, signals sawa za input zinaweza kutumika kwa namba zaidi ya system au block kwa kutumia take-off point. Signal ya msingi sawa inayotofsiri blocks zaidi ya namba ya mikakati ya kudhibiti hutofsiriwa na kitu moja, kama inavyoonyeshwa kwenye diagramu ifuatayo na kitu X.

Cascade Blocks

Wakati blocks za kudhibiti zinaunganishwa kwa nyaraka (cascade), transfer function nzima ni bidhaa ya transfer functions zote za blocks zinazotofautiana. Pia, kumbuka kwamba output ya block haiathiriwa na blocks nyingine katika nyaraka.

Sasa, kutoka diagramu, inaonekana,

Ambapo G(s) ni transfer function nzima ya namba ya mikakati ya cascade.

Summing Points katika Block Diagram ya Namba ya Mikakati ya Kudhibiti

Marahil, signals mbalimbali za input zinatumika kwa block moja badala ya input moja kwa blocks zaidi. Hapa, signal ya input imara ni jumla ya signals zote za input zilizotumika. Kitu hiki cha kujumlisha, ambako inputs hujumlishwa, linatoa kama duara linalowekwa kwenye diagrams.

Hapa R(s), X(s), na Y(s) ni signals za input. Ni lazima kutaja fine specifying input signal ingezee summing point katika block diagram ya namba ya mikakati ya kudhibiti.

Consecutive Summing Points

Summing point unae na inputs zaidi ya mbili unaweza gawanyika kwa summing points zaidi ya mbili, ambapo utaratibu wa summing points zinazolazimika hauathiri output ya signal.

Kwa maneno mengine - ikiwa kuna summing points zaidi ya mbili zinazolazimika moja kwa moja, basi wanaweza badilishwa katika maeneo yao bila kuathiri output ya mwisho ya summing system.

Parallel Blocks

Wakati signal ya input sawa inatumika, blocks tofauti na output kutoka kila moja yao hujumlishwa kwenye summing point kwa kutengeneza output ya mwisho ya namba.

Transfer function nzima ya namba itakuwa jumla ya hisabati ya transfer functions zote za blocks zinazotofautiana.

Ikiwa Cone, Ctwo, na Cthree ni outputs za blocks na transfer functions Gone, Gtwo, na Gthree, basi.

Shifting of Takeoff Point

Ikiwa signal sawa inatumika kwa namba zaidi, basi signal hutofsiriwa kwenye namba kwa kitu kinachojulikana kama take-off point. Sera ya kutengeneza take-off point ni kwamba inaweza kutengenezwa upande wowote wa block, lakini output ya mwisho ya branches zilizohusiana na take-off point lazima isibadilike.

Take-off point inaweza kutengenezwa upande wowote wa block.

Kwenye diagramu hapo juu, take-off point imebadilishwa kutoka position A hadi B. Signal R(s) kwenye take-off point A itakuwa G(s)R(s) kwenye position B.

Hivyo basi, block nyingine ya transfer function ya mwisho wa G(s) itaweza wakazia katika njia hiyo ili kupata R(s) tena. Sasa tufundishe wakati take-off point imebadilishwa kabla ya block, ambayo ilikuwa baada ya block. Hapa output ni C(s), na input ni R(s) na hivyo.

Hapa, tunahitaji kuweka block moja ya transfer function G(s) kwenye njia ili output ikarudi kama C(s).

Shifting of Summing Point

Tufundishe badiliko la summing point kutoka position kabla ya block hadi position baada ya block. Kuna signals mbalimbali za input, R(s) na ± X(s), zinazotumika kwenye summing point katika position A. Output ya summing point ni R(s) ± X(s). Signal ya mwisho hii ni input ya block ya namba ya mikakati ya transfer function G(s), na output ya mwisho ya namba ni

Hivyo basi, summing point inaweza kuridhishwa na signals za input R(s)G(s) na ± X(s)G(s)

Block diagrams zifuatazo za output ya namba ya mikakati zinaweza kuridhishwa kama

Equation hii inaweza tofsiriwa na block ya transfer function G(s) na input R(s) ± X(s)/G(s) tena R(s)±X(s)/G(s) inaweza tofsiriwa na summing point ya signals za input R(s) na ± X(s)/G(s) na hatimaye inaweza kuridhishwa kama chini.

Block Diagram ya Closed Loop Control System

Katika namba ya mikakati ya kudhibiti ya closed-loop, sehemu ya output inarejesha na kuongezeka kwenye input ya namba. Ikiwa H (s) ni transfer function ya njia ya feedback, basi transfer function ya signal ya feedback itakuwa B(s) = C(s)H(s).

Kwenye summing point, signal ya input R(s) itaongezeka kwa B(s) na hutengeneza signal ya input asili au error signal ya namba, na inatafsiriwa na E(s).