Diagrama ng Bloke ng mga Sistema ng Kawalan

Pangungusap ng Block Diagram

Ang block diagram ay ginagamit upang ilarawan ang isang control system sa anyo ng diagram. Sa ibang salita, ang praktikal na paglalarawan 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 simbolikong paglalarawan ng transfer function ng nasabing elemento.

Hindi palaging convenient na makuha ang buong transfer function ng isang mahalagang control system sa isang solong function. Mas madali itong makuha ang transfer function ng control element na konektado sa system nang hiwalay.

Ang bawat block ay kumakatawan sa transfer function ng isang elemento at konektado sa signal flow path. Ang mga block diagram ay nagpapahusay ng mga mahalagang control system. Ang bawat elemento ng control system ay ipinapakita bilang isang block, na sumisimbolo ng transfer function nito. Magkasama, ang mga block na ito ay bumubuo ng buong control system.

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

Ang diagram ay nagpapakita rin ng isang feedback path kung saan ang output signal C(s) ay ibinalik at pinaghalong input R(s). Ang pagkakaiba ng input at output ay ang nagsisilbing actuating signal o error signal.

Sa bawat block ng diagram, ang output at input ay kaugnay sa pamamagitan ng isang transfer function. Kung saan ang transfer function ay:

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

Ang kabuuang transfer function ng system na ito ay maaaring makuhang simplipiko ang control system sa pamamagitan ng pagsasama ng mga individual na block, isa-isa. Ang teknik ng pagsasama ng mga block na ito ay tinatawag na block diagram reduction technique. Para sa matagumpay na pagpapatupad ng teknik na ito, ang ilang mga tuntunin para sa block diagram reduction ay dapat sundin.

Take off Point sa Control System Block Diagram

Kapag kailangan nating mag-apply ng 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 mapaglaban. 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 pagbabago sa halaga nito. Kaya, ang parehong input signals ay maaaring ma-apply sa higit sa isang system o block sa pamamagitan ng isang take-off point. Ang common input signal na kumakatawan sa higit sa isang block ng isang control system ay ginagawa sa pamamagitan ng isang 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 mga block 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 Control System Block Diagram

Kapag minsan, iba't ibang input signals ay ina-apply sa parehong block sa halip na isang input sa maraming blocks. Dito, ang combined input signal ay ang suma ng lahat ng applied input signals. Ang summation point, kung saan ang inputs ay nagmumerge, ay ipinapakita bilang isang crossed circle sa mga diagram.

Dito, ang R(s), X(s), at Y(s) ay ang input signals. Kinakailangan na mailarawan ang fine specifying ang input signal na pumapasok sa isang summing point sa control system’s block diagram.

Consecutive Summing Points

Ang isang 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 mayroong higit sa isang summing point na direkta na inter associated, at pagkatapos ay maaari silang ma-easily interchanged mula sa kanilang posisyon nang walang pagbabago sa final output ng summing system.

Parallel Blocks

Kapag ang parehong input signal ay ina-apply, ang iba’t ibang blocks at ang output mula sa bawat isa ay idinadagdag sa isang summing point upang makuha ang final output ng system.

Ang kabuuang transfer function ng system 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 na Gone, Gtwo, at Gthree, kaya.

Shifting ng Takeoff Point

Kapag ang parehong signal ay ina-apply sa higit sa isang system, ang signal ay ipinapakita sa system sa pamamagitan ng isang point na tinatawag na take-off point. Ang prinsipyong shifting ng take-off point ay maaaring ilipat sa anumang bahagi ng isang block, ngunit ang branches’ final output na konektado sa take-off point ay dapat hindi nababago.

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

Sa larawan sa itaas, ang take-off point ay inilipat mula sa posisyon A patungo sa 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 ang R(s) muli. Ngayon, alamin natin kung kailan ang take-off point ay inilipat bago ang block, na dati ay 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 ang output ay muling lumabas bilang C(s).

Shifting ng Summing Point

Alamin natin ang paglipat ng summing point mula sa isang posisyon bago ang isang 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 resulta ng signal ay ang input ng isang control system block ng transfer function G(s), at ang final output ng system ay

Kaya, ang summing point ay maaaring ilihis 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 isulat muli bilang

Ang equation sa itaas ay maaaring ipakita ng isang block ng transfer function G(s) at input R(s) ± X(s)/G(s) 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 wakas ito ay maaaring ilarawan bilang sa ibaba.

Block Diagram ng Closed Loop Control System

Sa isang closed-loop control system, ang bahagi ng output ay ibinalik at idinagdag sa input ng system. 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 system, at ito ay ipinapakita bilang E(s).