22.3 : Blockschaltbild zusammenfassen

Der Prozess der Ableitung der Übertragungsfunktion eines Steuersystems beinhaltet häufig die Reduzierung des Blockdiagramms auf einen einzigen Block. Diese Vereinfachung kann durch eine Reihe strategischer Operationen erreicht werden, darunter die Neupositionierung von Verzweigungspunkten und Komparatoren. Diese Operationen bewahren die Gesamtfunktion des Systems und ermöglichen gleichzeitig eine einfachere Manipulation und Kombination von Blöcken.

Der erste Schritt in diesem Prozess ist die Identifizierung und Verlagerung eines Verzweigungspunkts. Ein Verzweigungspunkt, an dem sich ein Signal in mehrere Pfade aufspaltet, muss an eine neue Position verschoben werden, die das Verhalten des Systems nicht verändert. Dazu muss eine geeignete neue Position ausgewählt und sichergestellt werden, dass die mathematischen Beziehungen zwischen den Signalen vor und nach der Verschiebung konsistent bleiben. Wenn die Ausgangssignale unverändert bleiben, gilt die Verlagerung als erfolgreich. Dieser Vorgang erleichtert die anschließende Kombination mehrerer Blöcke, indem sie auf eine Weise ausgerichtet werden, die die Gesamtstruktur vereinfacht.

Als nächstes wird ein Komparator, der ein Signal von einem anderen subtrahiert, an eine neue Position im Blockdiagramm verschoben. Die Verschiebung des Komparators erfordert auch eine sorgfältige Prüfung der mathematischen Beziehungen vor und nach der Verschiebung. Indem sichergestellt wird, dass die Ausgabe des Systems unverändert bleibt, bestätigt die Verschiebung die Integrität der Systemfunktionalität. Die genaue Positionierung des Komparators ist entscheidend, um die richtigen Rückkopplungs- und Vorwärtspfade im Diagramm beizubehalten.

Diese Verschiebung richtet die Pfade so aus, dass mehrere Blöcke einfacher kombiniert werden können. Anschließend werden Blöcke, die verschiedene Systemkomponenten darstellen, zusammengeführt, wodurch die Gesamtkomplexität des Diagramms reduziert wird. Im letzten Schritt werden mehrere Rückkopplungsschleifen entfernt, wodurch das Diagramm weiter vereinfacht wird. Jede Rückkopplungsschleife führt normalerweise eine rekursive Beziehung ein, die die Gesamtübertragungsfunktion komplizierter macht.