Използването на блок-схеми

Теория на автоматизираните системи за управление

Получаване на основната система за автоматично управление на уравнения (5.18) и (5.19) в много случаи може да бъде значително улеснено с помощта на концепцията на динамични връзки. Динамични връзки са разгледани подробно в глава 4. Често системата за автоматично управление може да се разглежда като комбинация от динамични връзки с някои типични или типични функции за трансфер. система за контрол на изображението като набор от динамични връзки се посочва връзката между тях се нарича схемата блок. Блоковата схема може да бъде конструиран на базата на известни па система от уравнения, и обратно, уравнения на системата могат да бъдат получени от блоковата схема. Въпреки това, първият проблем, може да има различни решения (различни блокови схеми), а втората задача винаги е единственото решение.

Елементите на блоковите диаграми, показани в Таблица. 5.1.

Помислете първо най-простата комбинация от връзки.

серийна връзка единици. Такова съединение е показана на Фиг. 5.2.

Лесно е да се покаже, че функцията на получения трансфер е продукт на функциите за трансфер на отделните звена:

Подчертава се, че това е вярно само ако предишната продукция връзка звено към входа не се променя следващите iskhodpyh уравнения всяка връзка, а оттам и неговата функция за трансфер. В такива серийни връзки въздигай сигнал пътува само в една посока.

Ако връзката на двата блока има влияние на едно ниво на друго, което води до промяна на оригиналните уравнения на всяко ниво, е свързването на две единици трябва да се разглежда като нов независим блок с функцията си трансфер.

паралелно свързване единици. Тези съединителни елементи, показани на фигура 5.3.

Тъй като изходните сигнали на всички връзки са добавени, функцията получената трансфер е сумата на функциите за трансфер:

Има честни коментари, направени по-горе по отношение на взаимното влияние на връзките.

За да се определи предавателната функция произтичаща от това съчетание единици пишат очевидно следната връзка:

където знака плюс се отнася до положителните и знак минус - за отрицателна обратна връзка.

Можете да намерите функцията получения превод:

Тук знак минус отнася до положителен и един знак плюс - с отрицателна обратна връзка.

Обратна връзка ще се счита за по-подробно в главата за това как да се подобри динамичните характеристики на системи за автоматично управление.

При използване на динамични елементи обикновено са най-простите е предавателната функция на системата за отворен цикъл (фиг. 5.1). След това, в съответствие с формулите, дадени в § 5.2, ние можем лесно да намерите всички автоматичната система за управление на уравнението.

При анализа на системи за автоматично управление, че е необходимо да се направи така наречената структурна диаграма, показваща набор от динамични връзки с връзки между блоковете. Този блок схема често е много проста и съставянето му не е трудно. Въпреки това, в някои случаи, подготовка на блок-схемата е много трудно и може да се направи само въз основа на подробен анализ на първоначалните диференциална система уравнения. В този случай, на блок-схемата не улеснява намирането на основните уравнения на системата, но в този случай това е много ценно, тъй като тя представя в визуална форма всички компоненти на изследваната система и всяка съществуваща връзка между тях. Това може да бъде полезно при всички бъдещи проучвания.

Фиг. 5.5 в блоковата схема на системата за отворен цикъл е показан като пример в случая, когато контролната верига е проста схема

последователно свързани единици. В този случай, функцията за трансфер на системата за отворен цикъл

са дадени функции за трансфер на обекта и отделните единици, включени в системата за управление.

Лесно е да се види, че не е необходимо да се намери предавателната функция на системата за отворен цикъл може да отвори системата, както е показано на фиг. 5.5, и на всяко място.

Фиг. 5.6 показва един по-сложен пример за автоматична система за контрол. Функцията за прехвърляне на системата за отворен цикъл в този случай,

лесно открити по формули (5.18) и (5.19) на диференциални уравнения за контролирано количеството и грешка; записана в символичен форма:

След определяне на функцията за трансфер на системата за отворен цикъл

обект на възмущение.

В случаите, когато блоковата схема е сложна и съдържа много различни омрежване, е възможно да се опита да се опрости и намали до най-простата си форма, както е показано на фиг. 5.5. Превръщането на блокови диаграми на линейни системи се основава на определени правила, които са дадени в таблицата. 5.2.

На фиг. 5.8 показва етапите на блок-схемата да се опрости комплекс Pas чрез горните правила. В опростяване, въведени допълнителни функции за прехвърляне, определен от изрази

Получената верига конверсия (фиг. 5.8, в) вече принадлежи на простата.