我们知道一个系统通常包含多个元素,这些元素组合起来作为一个单元来执行一个特定的任务。我们也讨论过,在a控制系统,各种连接的元件直接或控制自身或任何其他系统,以具有特定的输出。
在一个系统中把各种实体合并为一个单独的单元,使得系统分析起来相当复杂。因此,控制系统的方框图表示是为了以一种简单的方式来表示复杂的系统。
控制系统的框图
基本上是控制系统的框图,用于表示一个系统。通过使用视觉图示,即使是一个非常复杂的系统也可以简化为分析的目的。
系统的框图表示不是系统的多个元素的互连。使用块的这种互连可以方便地分析系统。
现在问题来了,方框图如何简化系统?
所以基本上,主要是一个系统的框图生成了这样我们就可以应用传递函数方法。
通过这样做,可以确定每个元素的传递函数,因此可以以简单的方式分析系统。
因此,用一个简单的术语来说,我们可以说框图是系统的图形表示,其中系统的不同元素按顺序连接。
这些元素的顺序排列使得很容易确定系统输入和输出之间的因果关系。
我们知道方框图表示开环和闭环系统与闭环系统包含反馈循环,不同。
这个反馈循环有助于将输入的一部分提供给输入。
方框图要素
功能块:功能块表示控制系统的各组成部分。
基本上,在框图表示中,控制系统的每个元素由块表示。此块是功能块。
因此,我们可以说,一个特定的块表示该元素对输入执行的数学操作,以实现所需的输出。
块的传递函数表示了作为块存在的元素的数学函数。
求和点:将比较多个信号被比较的框图表示中称为求和点。
起飞点在一个闭环系统中,部分输出反馈给输入,输入对系统起反馈作用。因此,起飞点就是信号的一部分被作为系统反馈的那个点。
在绘制控制系统的框图时,值得注意的是,各个模块的互连、累加点和起飞点必须完全按照实际系统中各元素的存在方式进行。
方框图中的元素是用线或分支连接的。而箭头表示信号在块内的流动方向,因为信号只以单向路径流动。
因此,我们可以说框图是系统的单方面插图。
控制系统的规范形式
我们知道闭环系统使用反馈回路,因此被认为比开环系统好。
闭环控制系统最简单的形式是只有一个前进和反馈块以及一个求和点和起飞点的框图表示。它也被称为闭环系统的标准形式。
下图显示了一个简单的闭环系统:
控制系统实例
让我们举一个例子来理解如何将一个实际的系统转换成方框图的形式。
假设我们具有如下所示的液位系统,我们必须以框图的形式表示每个元素的框图的形式。
因此,我们首先要确定系统中存在的整体元素。正如我们所看到的,上面的系统包含一个控制器,一个阀门,一个水箱和一个浮子。
基本上,这个系统的运行方式是水从出口流入水箱。然而,有一个阀门可以启动或停止水箱内的水的流动。这个阀门由控制器控制。此外,该系统还配备了一个浮子,可以感知水的水位。
基本上是由控制器产生关于何时开启或关闭罐阀的信号。但为此,控制器还需要知道何时需要打开或关闭。
因此,系统中存在的浮点的位置通知控制器关于罐中的水平。
假设罐中的水量低于控制器指定的水平。因此,罐内浮子的位置通知控制器必须保持阀门,使水可以在罐内流动。
一旦达到指定的级别,则控制器会产生信号,阀门将关闭。阀门的闭合将自动停止在罐内进一步进一步流动,直到接收下一个命令。
我们可以看到坦克包含从允许水离开罐的地方的出口。因此,如果水从该出口流出,则浮子的位置将自动通知控制器,该控制器再次从所需的水平降低水位。
因此,控制器还将信号再次打开阀门并开始罐内的液体流动。当时,控制器连续监视罐内浮子的位置,并因此将信号发送到阀门。
因此,从本讨论来看,我们可以说浮动作为该水位控制系统的反馈,并且这里的罐是控制器所需的过程。
因此,用框图的形式来表示这些元素:
因此,这里上图显示了上述控制系统的求和点,功能块和起飞点。
简单地说明了该框图,以向您解释系统如何运行,以及在系统中反馈的作用是什么。在即将到来的文章中,我们将讨论框图减少复杂系统的规则。
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