במערכת קפיץ-מסה-בולם (spring-mass-damper), משוואת דיפרנציאל מסדר שני מתארת את ההתנהגות הדינמית של המערכת. כאשר המשוואה מתורגמת לתחום לפלס תחת תנאי התחלה אפסיים, היא ניתנת לניתוח ולמניפולציה בצורה יעילה. ההמרה לתחום לפלס הופכת משוואות דיפרנציאליות למשוואות אלגבריות, מה שמפשט את תהליך בידוד היציאה.
באמצעות יישום התמרת לפלס למשוואת הדיפרנציאל הסטנדרטית של מערכת קפיץ-מסה-בולם מתקבלת היציאה בצורה הבאה:
בבניית דיאגרמת הבלוקים, ניתן לחבר את האותות בצד הימני כדי לפשט את ההצגה. דיאגרמת הבלוקים יכולה להיות מעודנת יותר כדי לשלב משתנים פנימיים כמו תאוצה ומהירות. מכיוון ש-1/s מייצג אינטגרציה בתחום לפלס, אות התאוצה משולב כדי לקבל מהירות, והמהירות משולבת כדי לקבל את אות ההעתק.
הפישוט של דיאגרמת הבלוקים כולל פירוק גורמים מלולאת המשוב הפנימית. תהליך זה מוביל לדיאגרמת בלוקים חלופית שמציגה בצורה ויזואלית את הקשרים בין תאוצה, מהירות והעתק.
כדי להפיק את פונקציית התמסורת של המערכת, הבלוק המייצג את האותות הכניסה והמשוב מועבר לצד ימין של המשווה, ולולאת המשוב הפנימית מפושטת. המשוואה המתקבלת מספקת את פונקציית התמסורת:
פונקציית תמסורת זו חיונית לניתוח התנהגות המערכת, חיזוי תגובתה לכניסות שונות ותכנון אסטרטגיות בקרתיות להשגת מאפייני ביצוע רצויים.
From Chapter 22:
Now Playing
Diagrams and Signal Flow Graphs
169 Views
Diagrams and Signal Flow Graphs
246 Views
Diagrams and Signal Flow Graphs
159 Views
Diagrams and Signal Flow Graphs
98 Views
Diagrams and Signal Flow Graphs
265 Views
Diagrams and Signal Flow Graphs
187 Views
Diagrams and Signal Flow Graphs
108 Views
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved