Shema nadzornih sistemov (prenosne funkcije popravki in način branja)
Kaj je blokdiagram v regulacijskem sistemu?
Blokdiagram se uporablja za predstavitev regulacijskega sistema v obliki diagrama. Drugače povedano, praktična predstavitev regulacijskega sistema je njegov blokdiagram. Vsak element regulacijskega sistema je predstavljen z blokom, ki simbolizira prenosno funkcijo tega elementa.
Ni vedno priročno izpeljati celotne prenosne funkcije kompleksnega regulacijskega sistema v eni funkciji. Lahko je lažje izpeljati prenosne funkcije posameznih elementov, povezanih s sistemom, ločeno.
Vsak blok potem predstavlja prenosno funkcijo vsakega elementa, in so nato povezani s potjo signala.
Blokdiagrami se uporabljajo za poenostavitev kompleksnih regulacijskih sistemov. Vsak element regulacijskega sistema je predstavljen z blokom, in blok je simbolična predstavitev prenosne funkcije tega elementa. Celoten regulacijski sistem lahko predstavimo z zgodnjim številom medsebojno povezanih blokov.
Spodnji prikaz prikazuje dva elementa s prenosnima funkcijama Gone(s) in Gtwo(s). Kjer je Gone(s) prenosna funkcija prvega elementa in Gtwo(s) prenosna funkcija drugega elementa sistema.
Diagram tudi kaže, da obstaja povratna pot, skozi katero je izhodni signal C(s) površčen in primerjan z vhodnim R(s). Razlika med vhodom in izhodom je, ki deluje kot aktivirni signal ali signal napake.
V vsakem bloku diagrama sta izhod in vhod povezana z prenosno funkcijo. Kjer je prenosna funkcija:
Kjer je C(s) izhod in R(s) vhod tega specifičnega bloka.
Kompleksen regulacijski sistem sestavlja več blokov. Vsak ima svojo prenosno funkcijo. Vendar je skupna prenosna funkcija sistema razmerje prenosne funkcije končnega izhoda do prenosne funkcije prvotnega vhoda sistema.
To skupno prenosno funkcijo sistema lahko dobimo z poenostavitvijo regulacijskega sistema z združevanjem teh posameznih blokov, enega za drugim.
Tehnika združevanja teh blokov se imenuje tehnika zmanjševanja blokdiagrama.
Za uspešno izvedbo te tehnike morajo biti upoštevani nekateri pravili za zmanjševanje blokdiagrama.
Razpravljajmo o teh pravilih, enega za drugim, za zmanjševanje blokdiagrama regulacijskega sistema. Če želite učiti se o regulacijskih sistemih, preverite naše večkratne izbire vprašanj o regulacijskih sistemih.
Če je prenosna funkcija vhoda regulacijskega sistema R(s) in ustrezni izhod C(s), ter skupna prenosna funkcija regulacijskega sistema G(s), potem se regulacijski sistem lahko predstavi kot:
Točka odvzema v blokdiagramu regulacijskega sistema
Ko potrebujemo uporabiti enega ali isti vhod za več blokov, uporabimo to, kar se imenuje točka odvzema.
Ta točka je tam, kjer ima vhod več poti za širjenje. Opomba, da se vhod na tej točki ne razdeli.
Namesto tega se vhod širi skozi vse povezane poti te točke brez vpliva na njegovo vrednost.
Zato lahko enaki vhodni signali uporabimo za več sistemov ali blokov z uporabo točke odvzema.
Skupni vhodni signal, ki predstavlja več blokov regulacijskega sistema, se izvede z skupno točko, kot je prikazano na spodnjem prikazu z točko X.
Kaskadni bloki
Ko je več sistemov ali blokov regulacije povezanih v kaskadnem zvezanju, bo prenosna funkcija celotnega sistema zmnožek prenosnih funkcij vseh posameznih blokov.
Tukaj je tudi treba zapomniti, da bo izhod katerega koli bloka v kaskadnem sistemu ostal nevpliven z prisotnostjo drugih blokov v kaskadnem sistemu.
Iz diagrama je videti, da velja,
Kjer je G(s) skupna prenosna funkcija kaskadnega regulacijskega sistema.
Točke seštevanja v blokdiagramu regulacijskega sistema
Namesto, da bi en sam vhodni signal uporabili za različne bloke, kot v prejšnjem primeru, lahko pride do situacije, ko se različni vhodni signali uporabljajo za isti blok.
V tem primeru je rezultirajoči vhodni signal vsota vseh vhodnih signalov, ki so bili uporabljeni. Seštevanje vhodnih signalov je predstavljeno z točko, ki se imenuje točka seštevanja, prikazana na spodnjem prikazu z prekrižanim krogom.
Tu so R(s), X(s) in Y(s) vhodni signali. Za točko seštevanja v blokdiagramu regulacijskega sistema je potrebno označiti vhodne signale,
