С. П. Макаревич, М.Қ. Қылышқанов Автоматты реттеу теориясы бойынша лекциялар
АРЖ-лерінің құрылымдық нұсқалары және оларды түрлендіру
жүктеу/скачать 10,8 Mb.
|
Теор авт рег каз
| 2.9 АРЖ-лерінің құрылымдық нұсқалары және оларды түрлендіру
2.9.1 Құрылымдық нұсқа элементтері. АРЖ-лерінің қандай элементтерден тұратынын және олардың өзара қалай байланысқандығын көрсететін нұсқаны құрылымдық нұсқа деп атайды. Іс жүзінде құрылымдық нұсқа дегеніміз АРЖ-сің математикалық моделінің графикалық бейнеленуі болып табылады. Онда АРЖ-сінің элементтерінің кірістік және шығыстық шамалары олардың беріліс функциялары арқылы байланысқан. Динамикалық буындарды құрылымдық нұсқаларды тік төртбұрыш ретінде бейнелейді (2.7 сурет). y=x1+x2 теңдеуін жүзеге асыратын қосушы буын (2.33а сурет) және y=x1x2 теңдеуін жүзеге асыратын салыстырушы буын (2.33б сурет) секторларға бөлінген дөңгелек ретінде бейнеленеді. Салыстырушы буын бейнесінде алынатын шама берілетін сектор қара түспен боялады. 2.33в суретте келтірілген жалғау түйін деп аталады, ол сигналды y=x1=x2 көбейту функциясын атқарады. 2.33 сурет 2.9.2 Құрылымдық нұсқаларды түрлендіру ережелері. АРЖ-лерін талдаған кезде өзара тізбектей және параллель жалғанған және кейбіреулері кері байланыспен қамтылған күрделі құрылымдық нұсқа шығуы мүмкін. Практикалық есептеулер жүргізу үшін мұндай құрылымдық нұсқаларды мынадай ережелерді пайдалып ықшамдаған жөн: 1) Буындардың тізбектей жалғануы (2.34а сурет). Тізбектей жалғанған буындардан тұратын тізбекті түрлендірудің мақсаты оларды беріліс функциясы осы жалғауға эквивалент болатын бір буынмен алмастыру (2.34б сурет). 2.34 сурет Жалғаулар нұсқасынан мынаны алуға болады: x1=W1(p)x; x2=W2(p)x1; y=W3(p)x2. Осы теңдеулерден аралық x1 және х2 айнымалыларын жоя отырып мынадай өрнек аламыз y=W1(p)W2(p)W3(p)x, бұдан
болып шығады, яғни тізбектей жалғанған буындардың беріліс функциясы осы буындардың беріліс функцияларының көбейтіндісіне тең. 2) Буындардың параллель жалғануы (2.35 сурет). Параллель жалған кезде барлық буындардың кірісіне бірдей сигнал беріледі, ал олардың шығысындағы сигналдар қосылады. Жалғаулардың нұсқасынан мынаны аламыз: y=y1+y2+y3=W1(p)x+ W2(p)x+ W3(p)x=[W1(p)+W2(p)+W3(p)]x, бұдан
болып шығады, яғни параллель жалғанған буындардың беріліс функциясы осы буындардың беріліс функцияларының қосындысына тең. 2.35 сурет 3) Кері байланыспен қамтылған буын (2.36 сурет). 2.36 сурет Буынның (тура байланыс Wтб(p) буынының) шығыстық сигналын басқа буын (кері байланысWкб(p) буыны) арқылы оның кірісіне беруді кері байланыс деп атайды. Егер кері байланыс буынының шығыстық шамасы хкб кірістік х шамамен қосылатын болса, кері байланыс оң деп, ал егер шегерілетін болса, ол теріс деп аталады. Жалғаулар нұсқасынан мынаны аламыз: y= Wтб(p)(xхкб); хкб =Wкб(p)y. Осы теңдеулерден хкб айнымалысын жоя отырып мынадай өрнектер аламыз: y[1+Wтб(p)Wкб(p)]=Wкб(p)x, бұдан
Яғни, кері байланыспен қамтылған буындардың беріліс функциясы мына өрнекпен анықталады . Бұл формуланың бөліміндегі «плюс» таңбасы теріс кері байланыс үшін, ал «минус» таңбасы оң кері байланыс үшін қойылады. Егер кері байланыс буынының беріліс функциясы Wкб(р)=1 болса, онда байланыс бірлік байланыс деп аталады да, құрылымдық схемаларда кері байланыс буыны бейнеленбейді. 4) Сумматорды (қосқышты) тасымалдау (2.37 сурет). 2.37 сурет Сумматорды сигналдың берілу бағытында тасымалдағанда құрылымдық нұсқаға осы сумматордың аттап өткен буынының беріліс функциясындай беріліс функциясы бар буын қосу қажет (2.37а сурет). Сумматорды сигналдың берілу бағытына қарсы тасымалдағанда құрылымдық нұсқаға осы сумматордың аттап өткен буынының беріліс функциясына кері беріліс функциясы бар буын қосу қажет (2.37б сурет). 5) Түйінді тасымалдау (2.38 сурет). 2.38 сурет Түйінді сигналдың берілу бағытында тасымалдағанда құрылымдық нұсқаға осы түйіннің аттап өткен буынының беріліс функциясына кері беріліс функциясы бар буын қосу қажет (2.38а сурет). Түйінді сигналдың берілу бағытына қарсы тасымалдағанда құрылымдық нұсқаға осы түйіннің аттап өткен буынының беріліс функциясындай беріліс функциясы бар буын қосу қажет (2.38б сурет). 2.9.3 Көп контурлы құрылымдық нұсқаларды түрлендіру. Егер нұсқаның құрамында негізгі кері байланыстан басқа жергілікті кері байланысы бар болса, онда оны көп контурлы деп атайды. Құрылымдық нұсқасы 2.39 суретте келтірілген көп контурлы нұсқаны түрлендірудің мақсаты – оны эквивалент бір контурлы нұсқаға келтіру. 2.39 сурет Алдымен W1(p) және W2(p) жалғауын эквивалент буынмен алмастырамыз және 1 түйінді 2 түйінге тасымалдаймыз (көшіреміз). Соның нәтижесінде төмендегі нұсқаны аламыз (2.40 сурет). 2.40 сурет жүктеу/скачать 10,8 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|