Stærðfræðileg líkan af stýringarkerfi | Verkfræði og rafmagn

Stærðfræðilegt líkan á stýringarkerfi

Það eru ýmis tegundir efnislega kerfa, m.a. höfum við:

1. Vélbúnaðarakerfi

2. Rafmagnsakerfi

3. Tækniakerfi

4. Hitakerfi

5. Hydraulísk akerfi

6. Efnaverksakerfi

Fyrst þurfum við að skilja - af hverju þurfum við að loka þessum kerfum í fyrsta lagi? Stærðfræðileg líkanið á stýringarkerfi er ferli að teikna blokkmyndir fyrir slíkar tegundir af kerfum til að ákvarða námið og flutningargildi.

Nú munum við lýsa vélbúnaðar- og rafmagnsgerðar kerfa í smáatriðum. Við munum leida samanburð á milli vélbúnaðar- og rafmagnsakerfa sem eru mest mikilvæg til að skilja kenningu um stýringarkerfi.

Stærðfræðileg líkan á vélbúnaðarakerfi

Við höfum tvær tegundir af vélbúnaðarakerfi. Vélbúnaðarakerfið gæti verið línulegt vélbúnaðarakerfi eða dreifivélbúnaðarakerfi.
Í línulegu vélbúnaðarakerfi, höfum við þrjár breytur:

1. Kraftur, táknaður með 'F'

2. Hraði, táknaður með 'V'

3. Línuleg fjarlægð, táknaður með 'X'

Og einnig höfum við þrjár stærðir:

1. Massi, táknaður með 'M'

2. Kóferðistólur, táknaður með 'B'

3. Springastuðull, táknaður með 'K'

Í dreifivélbúnaðarakerfi höfum við þrjár breytur:

1. Torque, táknaður með 'T'

2. Snúðarhraði, táknaður með 'ω'

3. Snúðarfjarlægð, táknaður með 'θ'

Og einnig höfum við tvær stærðir :

1. Svipmomentsstuðull, táknaður með 'J'

2. Kóferðistólur, táknaður með 'B'

Nú skulum við skoða línulega fjarlægðarvélbúnaðarakerfi sem sýnt er hér fyrir neðan-

Við höfum nú merkt mismunandi breytur í myndinni sjálfsétt. Við höfum x sem fjarlægð eins og sýnt er í myndinni. Eftir Newtons öðru lögum um hreyfingar getum við skrifað kraft sem-

Úr myndinni hér fyrir neðan getum við séð að:

Eftir að hafa sett inn gildin F1, F2 og F3 í ofangreindri jöfnu og tekið Laplace-transform tökum við flutningargildi sem,

Þessi jafna er stærðfræðilegt líkan á vélbúnaðarstýringarkerfi.

Stærðfræðileg líkan á rafmagnsakerfi

Í rafmagnsakerfi höfum við þrjár breytur –

1. Spenna sem er táknuð með 'V'.

2. Straumur sem er táknaður með 'I'.

3. Lading sem er táknaður með 'Q'.

Og einnig höfum við þrjár stærðir sem eru virkar og passar hluti:

1. Motstandur sem er táknaður með 'R'.

2. Kapasitansi sem er táknaður með 'C'.

3. Induktans sem er táknaður með 'L'.

Nú erum við í stað til að leiða samanburð á milli rafmagns- og vélbúnaðarakerfa. Það eru tvær tegundir af samanburði og þeir eru skrifaðir hér fyrir neðan:
Kraft Spenna Samanburður : Til að skilja þennan tegund af samanburði, skulum við skoða lyku sem inniheldur raða samsetningu af motstandi, induktori og kapasitansi.

Spenna V er tengd í rað með þessum atriðum eins og sýnt er í lyku. Nú úr lykunni og með hjálp KVL jöfnunnar skrifum við framspurn fyrir spennu í orðum fyrir lading, motstand, kapasitansi og induktora sem,

Nú erum við að bera saman ofangreindu við það sem við höfum komið fram með fyrir vélbúnaðarakerfið og finnum að-

1. Massi (M) er samanburður við induktans (L).

2. Kraftur er samanburður við spenna V.

3. Fjarlægð (x) er samanburður við lading (Q).

4. Kóferðistólur (B) er samanburður við motstand R og

5. Springastuðull er samanburður við andhverfu af kapasitansi (C).

Þ