scheme bloc ale sistemelor automate de control 1
Sistemul de control automat poate fi văzută ca o combinație de legături dinamice (tipice și atipice). Fiecare legătură are o anumită descriere matematică, adesea exprimată ca W funcția de transfer (e). Cunoscând descrierea matematică a legăturilor și conexiunile dintre ele, puteți obține întotdeauna o descriere matematică a sistemului în ansamblu. Pentru a prezenta un sistem de control cu link-uri dinamice folosind diagrame bloc.
Să ne definim diagrama bloc. Schema bloc a sistemului de control este o imagine ca un set de link-uri dinamice standard și non-standard care indică relațiile dintre ele.
Principalele elemente sunt următoarele scheme structurale.
1. link-ul dinamic. Link în diagrama bloc servește ca o unitate elementară a unui bloc, informația emițător (semnal). La nivelul indicat de matematică sale (W funcția de transfer (e)) descrierea.
De obicei, unitatea are o intrare și o ieșire, dar, de asemenea, a permis utilizarea de bloc diagrame legături cu mai multe intrări și o ieșire. Apoi, de lângă fiecare intrare indică funcția sa de transfer. Ieșirea în acest caz, va fi determinată de expresia:
2. Linia de transmisie de semnal (linia de comunicație). Stabilește o conexiune între link-uri. Săgeata indică direcția de transmitere a semnalului.
3. Branching (nod). Acesta este utilizat atunci când același semnal este trimis la diferite link-uri ale sistemului de control.
4. Adder. Utilizat atunci când semnalele sunt convertite în noul semnal egal cu suma originalului. Deoarece semnalele dintr-un sistem de control poate avea diferite ca natură fizică, trebuie remarcat faptul că semnalele însumate trebuie să aibă aceeași dimensiune (este imposibil, de exemplu, o tensiune stiva curent).
diagrame bloc Conversie
În calculele de sisteme automate de control, poate fi necesar pentru a transforma diagrama bloc pentru ao aduce la o formă mai simplă sau o formă mai convenabilă pentru a rezolva o anumită problemă. Originalul și diagramele bloc convertite ar trebui să fie echivalente. și anume în același mod, pentru a reflecta proprietățile dinamice ale sistemului de control.
Orice circuit structural include în serie și link-uri conectate în paralel, precum și elemente cuplate feedback. Unitățile conectate în acest mod poate fi înlocuită cu o unitate care are funcția de transfer echivalent.
(21) Unitățile de conectare seria:
Un astfel de compus este denumit unități secvențiale, în care valoarea de ieșire a unei unități este de intrare la legătura ulterioară.
În acest scop, următoarele relații sunt valabile conexiune:
Pentru cazul conectării serii de n unități avem:
Cu alte cuvinte, funcția de transfer a circuitului echivalent al unităților conectate în serie egală cu produsul dintre funcțiile de transfer ale unităților individuale. Astfel, zalele lanțului în paralel cu schema bloc poate fi înlocuită cu o altă legătură cu o funcție de transfer Noi (s) = W1 (s) · W2 (s) · ... · Wn (e).
(22) paralele Unitățile de conectare:
În acest scop, următoarele relații sunt valabile conexiune:
În cazul conectării în paralel a n unități avem:
Cu alte cuvinte, funcția de transfer a unităților conectate paralele echivalente este suma funcțiilor de transfer ale unităților individuale. Astfel, zalele lanțului în paralel cu schema bloc poate fi înlocuită cu o altă legătură Am funcția de transfer (s) = W1 (s) + W2 (s) + ... + Wn (e).
(23) unități compuse cu feedback-ul:
Compusul cu feedback-ul are un circuit direct de transmisie de semnal și un circuit de feedback. Feedback-ul poate fi negativ și pozitiv. Atunci când un feedback negativ asupra lanțului dreaptă este diferența Mezhuyev de intrare între semnalul de intrare x (t) și linia de feedback semnalului de ieșire. Atunci când se adaugă feedback-ul pozitiv al acestor valori.
Pentru compușii cu feedback-ul negativ următoarele relații:
Ca rezultat, obținem următoarea expresie pentru echivalentul (rezultantă) a funcției de transfer:
Pentru cazul compușilor cu feedback pozitiv se obține o expresie similară pentru funcția de transfer echivalent numai în timp ce semnul plus la numitor este schimbat cu semnul minus:
Un caz particular al compușilor cu feedback-ul este atunci când semnalul de ieșire este transmis de la un lanț drept fără modificări ale elementului comparație sau sumatorului. Astfel de feedback-uri sunt numite izolate. deoarece acestea au o funcție de transfer egal cu circuit de feedback-ul unității (W2 (s) = 1). Apoi, funcția de transfer echivalent pentru feedback-ul negativ și pozitiv sunt simplificate și să ia formularul de mai jos, după caz:
(24) Regulile de conversie diagrame structurale:
1. În acele cazuri în care o diagramă bloc este prea complicat, de exemplu, cuprinde o conexiune încrucișată, folosind simplificarea normelor sale de conversie schemele structurale. Semnificația acestor reguli este de a transpune elemente ale diagramei bloc de la o poziție la alta. astfel încât păstrând în același timp circuitele de echivalență structurale.