WYKŁAD

Treść wykładu:

Człony złożone - c. d. Budowa i przekształcanie schematów blokowych układów liniowych jednowymiarowych.

Celem przekształceń schematów blokowych jest takie przedstawienie ich struktury, aby można było wyznaczyć transmitancję zastępczą (wypadkową) i zbadać własności dynamiczne układu.

Zasady obowiązujące przy tworzeniu i przekształcaniu schematów blokowych oraz przy wyznaczaniu transmitancji wypadkowej.

1.	Warunkiem koniecznym poprawnego przekształcania schematów jest zachowanie własności układu. Układ po przekształceniach musi posiadać własności układu oryginalnego, co oznacza, że tym samym sygnałom wejściowym i wyjściowym odpowiadają te same sygnały po przekształceniach.
2.	Dodawanie i odejmowanie sygnałów na schemacie blokowym reprezentowane jest za pomocą węzłów sumacyjnych, (p. rys. poniżej). Sygnały wejściowe węzła, zależnie od ich wpływu na sygnał wyjściowy oznacza się "+" lub "-". Sygnał wyjściowy jest algebraiczną sumą sygnałów dochodzących do węzła.
3.	W przypadku, gdy ten sam sygnał podawany jest na więcej niż jeden blok, wówczas do schematu wprowadza się węzeł zaczepowy (rozgałęźny), (p. rys. poniżej). Suma sygnałów wyjściowych z węzła jest równa sygnałowi wejściowemu do węzła.
4.	Transmitancja wypadkowa G(s) szeregowo (łańcuchowo) połączonych członów jest równa iloczynowi transmitancji tych członów.
5.	Transmitancja wypadkowa G(s) członów połączonych równolegle jest równa sumie transmitancji tych członów.
6.	Transmitancja wypadkowa G(s) układu ze sprzężeniem zwrotnym (gałąź sprzężenia zwrotnego oznacza się jako H(s).
7.	Relacje opisane w punktach 4., 5. i 6. pozwalają na analizę schematów i wyznaczanie transmitancji zastępczej w przypadkach, gdy schemat blokowy układu nie zawiera krzyżujących się pętli sprzężenia zwrotnego i gałęzi równoległych. W przypadkach, gdy pętle sprzężeń zwrotnych i gałęzie równoległe krzyżują się, to do analizy schematów blokowych stosuje się przenoszenie węzłów sumacyjnych i/lub zaczepowych.

W sytuacjach, gdy niezbędne staje się przenoszenie węzłów sumacyjnych i zaczepowych, to zmiana położenia węzłów może się odbywać przy zachowaniu warunku 1. (tzn. że układ musi zachować te same własności przed i po przeniesieniu węzłów).
Reguły dotyczące przenoszenia węzłów są następujące:

7.1. Przeniesienie węzłów sumacyjnych.

7.2. Przeniesienie węzłów zaczepowych

7.3. Łączenie i rozdzielanie węzłów sumacyjnych

7.4. Łączenie i rozdzielanie węzłów zaczepowych

7.5. Zmiana kolejności (położenia węzłów)

Przykład:
Dany jest następujący schemat blokowy. Przekształcić układ tak, aby wyznaczyć transmitancję zastępczą układu (zastosować zmiany w położeniach węzłów).

1. Oznaczamy na schemacie blokowym poszczególne sygnały.

2. Analizujemy możliwe przeniesienia węzła sumacyjnego lub zaczepowego. Jedną z możliwości jest przesunięcie węzła zaczepowego z wyjścia transmitancji G1(s) - sygnał e, na wejście tej transmitancji. W tym przypadku, zgodnie z p.1. zasad przekształcania schematów blokowych przy przenoszeniu tego węzła należy odtworzyć sygnał e. Odtworzenie sygnału e nastąpi poprzez podłączenie, zgodnie z p. 7.2. (przeniesienie węzła zaczepowego z wyjścia na wejście transmitancji), do wejścia transmitancji G1(s) drugiej takiej samej transmitancji tj. G1(s).
   Schemat blokowy po przeniesieniu węzła zaczepowego wygląda następująco:

Stosując zasadę łączenia węzłów zaczepowych p.7.4., uzyskujemy kolejne przekształcenie:

Na podstawie powyższego schematu można wyznaczyć transmitancję zastępczą.

KONIEC WYKŁADU

---