Блок-схема на контролни системи (Преносни функции, опростување, точки за собирање и како да се читаат)

Што е схема на блокови во системот за контрола?

Схемата на блокови се користи за претставување на системот за контрола во дијаграмска форма. Друго речено, практичната претстава на системот за контрола е неговата схема на блокови. Секој елемент од системот за контрола е претставен со блок, а блокот е симболичка претстава на трансферната функција на тој елемент.

Не е секогаш удобно да се изведе целата трансферна функција на комплексен систем за контрола во една функција. Подобро е да се изведе трансферната функција на контролниот елемент поврзан со системот посебно.

Тогаш, секој елемент со својата трансферна функција е претставен со блок, и тие се поврзуваат со патот на проток на сигналот.

Схемите на блокови се користат за опростување на комплексни системи за контрола. Секој елемент од системот за контрола е претставен со блок, а блокот е симболичка претстава на трансферната функција на тој елемент. Целосен систем за контрола може да биде претставен со потребен број на поврзани блокови.

На следниот дијаграм се прикажани два елемента со трансферни функции Gone(s) и Gtwo(s). Каде што Gone(s) е трансферната функција на првиот елемент, а Gtwo(s) е трансферната функција на вториот елемент на системот.

Дијаграмот исто така покажува дека има пат за обратна врска кроз кој излезниот сигнал C(s) се враќа и се споредува со входниот R(s). Разликата помеѓу вход и излез е она што делува како активирачки сигнал или сигнал на грешка.

Во секој блок на дијаграмата, излезот и входот се поврзани со трансферна функција. Каде што трансферната функција е:

Каде што C(s) е излезот, а R(s) е входот на тој конкретен блок.

Комплексен систем за контрола се состои од неколку блокови. Секој од нив има своја трансферна функција. Но, целосната трансферна функција на системот е количникот на трансферната функција на финалниот излез на системот до трансферната функција на почетниот вход на системот.

Оваа целосна трансферна функција на системот може да се добие со опростување на системот за контрола со комбинирање на овие индивидуални блокови, еден по еден.

Техниката на комбинирање на овие блокови се нарекува техника на намалување на схемата на блокови.

За успешната примената на оваа техника, неколку правила за намалување на схемата на блокови треба да се следат.

Да ги обсудиме овие правила, едно по едно, за намалување на схемата на блокови на системот за контрола. Ако сакате да направите проучување на системите за контрола, проверете нашите многозначни прашања (MCQs).

Ако трансферната функција на входот на системот за контрола е R(s), а соодветниот излез е C(s), а целосната трансферна функција на системот за контрола е G(s), тогаш системот за контрола може да се претстави како:

Тачка за одземање во схемата на блокови на системот за контрола

Кога ни е потребно да примениме еден или истиот вход на повеќе од еден блок, користиме тоа што се нарекува тачка за одземање.

Оваа точка е каде што входот има повеќе од еден пат за ширење. Забележете дека входот не се дели на една точка.

Но, заместо тоа, входот се шире низ сите патишта поврзани со тој точка без да ја затрага неговата вредност.

Затоа, истиот сигнал на вход може да се применува на повеќе од еден систем или блок со имање на точка за одземање.

Задоволителен сигнал на вход што го претставува повеќе од еден блок на системот за контрола се прави со заедничка точка, како што е прикажана на следниот дијаграм со точката X.

Каскадни блокови

Кога неколку системи или контролни блокови се поврзани во каскаден начин, целосната трансферна функција на системот ќе биде производот на трансферните функции на сите индивидуални блокови.

Треба да се запомни дека излезот на било кој блок не ќе биде засегнат од присуството на други блокови во каскадниот систем.

Сега, од дијаграмот, се гледа дека,

Каде што G(s) е целосната трансферна функција на каскадниот систем за контрола.

Точки за сумирање во схемата на блокови на системот за контрола

Инместо да се применува еден сигнал на вход на различни блокови, како во претходниот случај, може да се случи дека различни сигнали на вход се применуваат на истиот блок.

Овде, резултантниот сигнал на вход е сумата на сите сигнали на вход ш