Kontrol Sisteminin Blok Diyagramı (Dövriyyə Fonksiyaları, Azaltma, Toplama Nöqtələri və Onların Oxunması)

Kontrol Sisteminde Blok Şeması Nedir?

Blok şeması, kontrol sistemini şematik olarak temsil etmek için kullanılır. Başka bir deyişle, kontrol sisteminin pratik temsili bu blok şemasıdır. Kontrol sisteminin her elemanı bir blokla gösterilir ve bu blok, o elemanın transfer fonksiyonunun sembolik temsilidir.

Karmaşık bir kontrol sisteminin tüm transfer fonksiyonunu tek bir fonksiyon olarak türetmek her zaman uygun değildir. Sistemle bağlantılı kontrol elemanının transfer fonksiyonunu ayrı ayrı türetmek daha kolaydır.

Sonra her elemanın transfer fonksiyonu bir blokla temsil edilir ve sinyal akış yoluyla birbirine bağlanır.

Blok şemaları, karmaşık kontrol sistemlerini basitleştirmek için kullanılır. Kontrol sisteminin her elemanı bir blokla temsil edilir ve bu blok, o elemanın transfer fonksiyonunun sembolik temsilidir. Tam bir kontrol sistemi, gerekli sayıda birbirine bağlı bloklarla temsil edilebilir.

Aşağıdaki şekil, Gone(s) ve Gtwo(s) transfer fonksiyonlarına sahip iki elemanı göstermektedir. Burada Gone(s), ilk elemanın transfer fonksiyonudur ve Gtwo(s), sistemin ikinci elemanının transfer fonksiyonudur.

Şekilde ayrıca, çıkış sinyali C(s) geri besleme yoluyla geri alınarak giriş R(s) ile karşılaştırıldığı gösterilmektedir. Giriş ve çıkış arasındaki fark, itici veya hata sinyali olarak görev yapmaktadır.

Şema içindeki her blokta, çıkış ve giriş bir transfer fonksiyonu ile birlikte ilişkilendirilmiştir. Burada transfer fonksiyonu:

Burada C(s) belirli bir bloğun çıkışı ve R(s) ise girişi olmaktadır.

Karmaşık bir kontrol sistemi, birkaç bloktan oluşur. Her biri kendi transfer fonksiyonuna sahiptir. Ancak sistemin genel transfer fonksiyonu, sistemin son çıktısının transfer fonksiyonunun, sistemin ilk girişinin transfer fonksiyonuna oranı olarak ifade edilir.

Bu sistemin genel transfer fonksiyonu, bu bireysel blokları bir araya getirerek, birer birer kombinelerken elde edilebilir.

Bu blokları birleştirme tekniği, blok şeması indirgeme tekniği olarak adlandırılır.

Bu teknik başarılı bir şekilde uygulanması için, bazı blok şeması indirgeme kurallarına uyulmalıdır.

Blok şemasını indirgeme için bu kuralları, birer birer tartışalım. Eğer kontrol sistemleri çalışmasını yapmak istiyorsanız, kontrol sistemleri MCQ'ları kontrol edebilirsiniz.

Eğer kontrol sisteminin girişinin transfer fonksiyonu R(s) ve karşılık gelen çıkışı C(s) ve kontrol sisteminin genel transfer fonksiyonu G(s) ise, o zaman kontrol sistemi şu şekilde temsil edilebilir:

Kontrol Sistemi Blok Şemasında Alıştırma Noktası

Bir ya da aynı girişi birden fazla bloğa uygulamak istediğimizde, alıştırma noktası olarak bilinen bir noktadan faydalanırız.

Bu noktada, girdinin birden fazla yol üzerinde yayılabilmesi gerekmektedir. Not: Bir noktada girdi bölünmez.

Aksine, girdi, değeri etkilemeden bu noktaya bağlı olan tüm yollardan yayılır.

Bu nedenle, bir alıştırma noktasıyla, aynı girdi sinyalleri, birden fazla sisteme veya bloğa uygulanabilir.

Kontrol sisteminin birden fazla bloğunu temsil eden ortak bir girdi sinyali, aşağıdaki X noktası gibi ortak bir nokta ile yapılır.

Başlangıçtan Bitişe Bloklar

Birçok sistem veya kontrol bloğu başlangıçtan bitişe sıralı olarak bağlandığında, tüm sistemin transfer fonksiyonu, tüm bireysel blokların transfer fonksiyonlarının çarpımı olacaktır.

Burada unutulmamalıdır ki, başlangıçtan bitişe sıralı sistemdeki diğer blokların varlığı, herhangi bir bloğun çıktısını etkilemez.

Şimdi, diyagramdan görüldüğü üzere,

Burada G(s), başlangıçtan bitişe sıralı kontrol sisteminin genel transfer fonksiyonudur.

Kontrol Sistemi Blok Şemasındaki Toplama Noktaları

Önceki durumda olduğu gibi farklı bloklara tek bir giriş sinyali uygulanmak yerine, aynı bloğa farklı giriş sinyalleri uygulanabileceği bir durum olabilir.

Burada, sonuç giriş sinyali, uygulanan tüm giriş sinyallerinin toplamıdır. Giriş sinyallerinin toplamı, aşağıda çapraz çemberle gösterilen bir nokta olan toplama noktası ile temsil edilir.

Burada R(s), X(s) ve Y(s) giriş sinyalleridir. Toplama noktasına giren giriş sinyali belirtmek, kontrol sisteminin blok şemasında zorunludur.