کنٹرول سسٹم بلک ڈائیگرام

بلوک ڈیاگرام کی تعریف

بلوک ڈیاگرام کنٹرول سسٹم کو نمونہ کے طور پر ظاہر کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ دوسرے الفاظ میں، کنٹرول سسٹم کی عملی نمائندگی اس کا بلوک ڈیاگرام ہوتا ہے۔ کنٹرول سسٹم کا ہر عنصر ایک بلوک کے ذریعے ظاہر کیا جاتا ہے اور بلوک اس عنصر کے نقل و حمل فنکشن کی رمزی نمائندگی ہوتی ہے۔

ہمیشہ کسی پیچیدہ کنٹرول سسٹم کے پورے نقل و حمل فنکشن کو ایک ہی فنکشن میں دریافت کرنا آسان نہیں ہوتا۔ کسی کنٹرول عنصر کا نقل و حمل فنکشن الگ سے دریافت کرنا آسان ہوتا ہے جو سسٹم سے منسلک ہوتا ہے۔

ہر بلوک کسی عنصر کے نقل و حمل فنکشن کی نمائندگی کرتا ہے اور یہ سگنل فلو پتھ کے ساتھ منسلک ہوتا ہے۔بلوک ڈیاگرام پیچیدہ کنٹرول سسٹم کو آسان بناتے ہیں۔ کنٹرول سسٹم کا ہر عنصر ایک بلوک کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے، جس کا نقل و حمل فنکشن کی نمائندگی کرتا ہے۔ مل کر ان بلوکس کا کل کنٹرول سسٹم بناتا ہے۔

نیچے دی گئی تصویر میں دو عناصر دکھائے گئے ہیں جن کے نقل و حمل فنکشن Gone(s) اور Gtwo(s) ہیں۔ جہاں Gone(s) پہلے عنصر کا نقل و حمل فنکشن ہے اور Gtwo(s) سسٹم کے دوسرے عنصر کا نقل و حمل فنکشن ہے۔

ڈیاگرام میں دکھایا گیا ہے کہ آؤٹ پٹ سگنل C(s) کو واپس کیا جاتا ہے اور ان پٹ R(s) کے ساتھ تشبیہ کیا جاتا ہے۔ ان پٹ اور آؤٹ پٹ کے درمیان فرق جو ایکٹیویٹنگ سگنل یا غلطی سگنل کے طور پر کام کرتا ہے۔

ڈیاگرام کے ہر بلوک میں آؤٹ پٹ اور ان پٹ کو ایک نقل و حمل فنکشن کے ذریعے مربوط کیا جاتا ہے۔ جہاں نقل و حمل فنکشن ہے:

جہاں C(s) کسی خاص بلوک کا آؤٹ پٹ ہے اور R(s) اس کا ان پٹ ہے۔پیچیدہ کنٹرول سسٹم کई بلوکس پر مشتمل ہوتا ہے۔ ہر ایک کا اپنا نقل و حمل فنکشن ہوتا ہے۔ لیکن سسٹم کا کل نقل و حمل فنکشن فائنل آؤٹ پٹ کے نقل و حمل فنکشن کا تناسب ہوتا ہے سسٹم کے شروعاتی ان پٹ کے نقل و حمل فنکشن کے ساتھ۔

اس سسٹم کا کل نقل و حمل فنکشن ان فردی بلوکس کو مل کر کنٹرول سسٹم کو آسان کر کے حاصل کیا جا سکتا ہے۔ان بلوکس کو مل کر کرنے کا طریقہ بلوک ڈیاگرام کم کرنے کا طریقہ کہلاتا ہے۔اس طریقہ کو کامیابی سے لاگو کرنے کے لئے کچھ قوانین کو بلوک ڈیاگرام کم کرنے کے لئے پابندی کیا جانا ضروری ہے۔

کنٹرول سسٹم بلوک ڈیاگرام میں ٹیک آف پوائنٹ

جب ہم کسی بلوک یا زیادہ بلوک کو ایک یا ایک ہی ان پٹ لگانے کی ضرورت ہوتی ہے تو ہم ایک ایسا نقطہ استعمال کرتے ہیں جسے ٹیک آف پوائنٹ کہا جاتا ہے۔یہ نقطہ ان پٹ کے لئے زیادہ سے زیادہ راستے ہوتے ہیں۔ نوٹ کریں کہ ان پٹ کسی بھی نقطہ پر تقسیم نہیں ہوتا۔

بلکہ ان پٹ تمام راستوں کے ذریعے اس نقطہ سے منتشر ہوتا ہے بغیر اس کی قدر کو متاثر کیے۔اس لیے، ایک ہی ان پٹ سگنل کو کسی بھی سسٹم یا بلوک کو زیادہ سے زیادہ ایک ہی نقطہ کے ذریعے لگایا جا سکتا ہے۔کنٹرول سسٹم کے زیادہ سے زیادہ بلوک کو ظاہر کرنے کے لئے ایک عام نقطہ استعمال کیا جاتا ہے، جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں X نقطہ کے ساتھ دکھایا گیا ہے۔

کیسکیڈ بلوکس

جب کنٹرول بلوکس سلسلہ وار (کیسکیڈ) کے طور پر منسلک ہوتے ہیں، تو کل نقل و حمل فنکشن تمام فردی بلوکس کے نقل و حمل فنکشن کا حاصل ہوتا ہے۔یاد رہے کہ کسی بھی بلوک کا آؤٹ پٹ سلسلہ میں دیگر بلوکس کے ذریعے متاثر نہیں ہوتا۔

اب، ڈیاگرام سے دیکھا جاتا ہے کہ،

جہاں G(s) کیسکیڈ کنٹرول سسٹم کا کل نقل و حمل فنکشن ہے۔

کنٹرول سسٹم بلوک ڈیاگرام میں سم کرنے والے پوائنٹس

کبھی کبھی مختلف ان پٹ سگنلز کو ایک ہی بلوک پر لگایا جاتا ہے بجائے کے ایک ان پٹ کو متعدد بلوکس پر لگانا۔یہاں، مجموعی ان پٹ سگنل تمام لاگو کردہ ان پٹ سگنلز کا مجموعہ ہوتا ہے۔ یہ جمع کرنے والا نقطہ، جہاں ان پٹ ملتے ہیں، ڈیاگرام میں ایک کراسڈ سرکل کے طور پر دکھایا جاتا ہے۔

یہاں R(s)، X(s)، اور Y(s) ان پٹ سگنل ہیں۔ کنٹرول سسٹم کے بلوک ڈیاگرام میں سم کرنے والے نقطہ میں داخل ہونے والے ان پٹ سگنل کو ظاہر کرنے کے لئے یہ ضروری ہے۔

متواتر سم کرنے والے پوائنٹس

دو سے زیادہ ان پٹ والے سم کرنے والے نقطہ کو دو یا زیادہ متواتر سم کرنے والے پوائنٹس میں تقسیم کیا جا سکتا ہے، جہاں متواتر سم کرنے والے پوائنٹس کی پوزیشن کو تبدیل کرنے سے سگنل کا آؤٹ پٹ متاثر نہیں ہوتا۔

دوسروں کے الفاظ میں - اگر دو سے زیادہ سم کرنے والے پوائنٹس مستقیماً تعلق رکھتے ہیں، تو ان کو اپنی پوزیشن سے آسانی سے تبدیل کیا جا سکتا ہے بغیر کہ سم کرنے والے نظام کے آخری آؤٹ پٹ کو متاثر کیا جائے۔

پیرالل بلوکس

جب ایک ہی ان پٹ سگنل کو مختلف بلوکس پر لگایا جاتا ہے اور ہر ایک کا آؤٹ پٹ سم کرنے والے پوائنٹس پر شامل کیا جاتا ہے سسٹم کا آخری آؤٹ پٹ لینے کے لئے۔

سسٹم کا کل نقل و حمل فنکشن تمام فردی بلوکس کے نقل و حمل فنکشن کا الجبرائی مجموعہ ہوگا۔

اگر Cone، Ctwo، اور Cthree نقل و حمل فنکشن Gone، Gtwo، اور Gthree کے بلوکس کے آؤٹ پٹ ہیں، تو۔

ٹیک آف پوائنٹ کا شفٹ

اگر ایک ہی سگنل کو زیادہ سے زیادہ سسٹم پر لگایا جائے تو، سگنل کو سسٹم میں ایک نقطہ کے ذریعے ظاہر کیا جاتا ہے جسے ٹیک آف پوائنٹ کہا جاتا ہے۔ٹیک آف پوائنٹ کو شفٹ کرنے کا مبدأ یہ ہے کہ اسے کسی بھی بلوک کے دونوں طرف شفٹ کیا جا سکتا ہے، لیکن ٹیک آف پوائنٹ سے منسلک برانچوں کا آخری آؤٹ پٹ بدلنے کے بغیر رہنا چاہئے۔

ٹیک آف پوائنٹ کو کسی بھی بلوک کے دونوں طرف شفٹ کیا جا سکتا ہے۔

اوپر دی گئی تصویر میں، ٹیک آف پوائنٹ کو پوزیشن A سے B تک شفٹ کیا گیا ہے۔ ٹیک آف پوائنٹ A پر سگنل R(s) پوزیشن B پر G(s)R(s) بن جائے گا۔

اس لیے راستے پر نقل و حمل فنکشن G(s) کا ایک بلک کو دوبارہ رکھنا ہوگا تاکہ پھر R(s) مل سکے۔اب ہم دیکھیں گے کہ وقت ٹیک آف پوائنٹ کو بلوک کے بعد سے شفٹ کیا جاتا ہے، جو پہلے بلوک کے قبل تھا۔یہاں آؤٹ پٹ C(s) ہے، اور ان پٹ R(s) ہے اور اس لیے۔

یہاں، ہمیں راستے پر نقل و حمل فنکشن G(s) کا ایک بلک رکھنا ہوگا تاکہ آؤٹ پٹ دوبارہ C(s) ملے۔

سم کرنے والے پوائنٹس کا شفٹ

ہم سم کرنے والے پوائنٹس کو کسی بلوک کے پہلے سے کسی بلوک کے بعد کی پوزیشن پر شفٹ کرنے کا مطالعہ کرتے ہیں۔پوزیشن A پر دو ان پٹ سگنل R(s) اور ± X(s) سم کرنے والے پوائنٹس میں داخل ہوتے ہیں۔ سم کرنے والے پوائنٹس کا آؤٹ پٹ R(s) ± X(s) ہوتا ہے۔نتیجہ کا سگنل کنٹرول سسٹم بلوک کا ان پٹ ہوتا ہے جس کا نقل و حمل فنکشن G(s) ہوتا ہے، اور سسٹم