کد خبر: ۳۶۸۱۴
تاریخ انتشار: ۱۲:۳۴ - ۱۸ بهمن ۱۳۹۷
یکی دیگر از ابزار‌های مفید برای نمایش تصویری سیستم‌ها، نمودار گذر سیگنال است که به‌جای ساده‌سازی، با استفاده از یک فرمول می‌توان تابع تبدیل سیستم مرتبط با آن را به‌دست آورد. در این مقاله به تشریح اجزای اصلی نمودار گذر سیگنال و روش رسم آن پرداخته می‌شود.
سرویس آموزش و آزمون برق نیوز، . اگر تعداد بلوک‌های سیستم زیاد باشد، ساده‌سازی نمودار بلوکی کاری دشوار است. یکی دیگر از ابزار‌های مفید برای نمایش تصویری سیستم‌ها، نمودار گذر سیگنال است که به‌جای ساده‌سازی، با استفاده از یک فرمول می‌توان تابع تبدیل سیستم مرتبط با آن را به‌دست آورد. در این مقاله، اجزای اصلی نمودار گذر سیگنال و روش رسم آن را توضیح خواهیم داد.

اجزای اصلی نمودار گذر سیگنال

گره و شاخه، اجزای اصلی یک «نمودار گذر سیگنال» (Signal-flow Graph) هستند.

گره

«گره» (Node) نقطه‌ای است که یک متغیر یا یک سیگنال را نمایش می‌دهد. سه نوع گره مختلف وجود دارد:

گره ورودی: گره‌ای است که فقط یک شاخه خروجی دارد.
گره خروجی: گره‌ای است که فقط یک شاخه ورودی دارد.
گره ترکیبی: گره‌ای است که شاخه‌ها، هم به آن وارد و هم از آن خارج می‌شوند.

مثال

نمودار گذر سیگنال شکل زیر را در نظر بگیرید.

نمودار گذر از سیگنال و روش رسم آن

گره‌های نمودار گذر سیگنال شکل بالا y۱، y۲، y۳ و y۴است.
y۱و y۴به‌ترتیب، گره‌های ورودی و خروجی هستند.
y۲و y۳گره‌های ترکیبی هستند.

شاخه

«شاخه» (Branch)، پاره‌خطی است که دو گره را به یکدیگر ارتباط می‌دهد و هم بهره دارد هم جهت. برای مثال، نمودار گذر سیگنال شکل بالا، چهار شاخه دارد. بهره این شاخه‌ها c.، b.، a. و d- است.

رسم نمودار گذر سیگنال

فرض کنید می‌خواهیم نمودار گذر سیگنال معادلات جبری زیر را رسم کنیم:

نمودار گذر از سیگنال و روش رسم آن
نمودار گذر سیگنال مربوط به معادلات بالا، شش گره (y۱، y۲، y۳، y۴ y۵ و y۶) و هشت شاخه دارد. بهره این شاخه‌ها a۱۲، a۲۳، a۳۴، a۴۵، a۵۶، a۴۲، a۵۳ و a۳۵است.

برای رسیدن به نمودار گذر سیگنال کامل، نمودار گذر سیگنال هریک از معادله‌ها را به‌صورت جداگانه رسم، سپس آن‌ها را با هم ترکیب می‌کنیم.

مرحله ۱. رسم نمودار گذر سیگنال y۲=a۱۳y۱+a۴۲y۴:

نمودار گذر از سیگنال و روش رسم آن

مرحله ۲. رسم نمودار گذر سیگنال y۳=a۲۳y۲+a۵۳y۵:

نمودار گذر از سیگنال و روش رسم آن

مرحله ۳. رسم نمودار گذر سیگنال y۴=a۳۴y۳:

نمودار گذر از سیگنال و روش رسم آن

مرحله ۴. رسم نمودار گذر سیگنال y۵=a۴۵y۴+a۳۵y۳:

نمودار گذر از سیگنال و روش رسم آن

مرحله ۵. رسم نمودار گذر سیگنال y۶=a۵۶y۵:

نمودار گذر از سیگنال و روش رسم آن

مرحله ۶. رسم نمودار گذر سیگنال کل سیستم:

نمودار گذر از سیگنال و روش رسم آن
تبدیل نمودار‌های بلوکی به نمودار‌های گذر سیگنال

با انجام گام‌های زیر می‌توان یک نمودار بلوکی را به نمودار گذر سیگنال معادل آن تبدیل کرد:

به‌جای هریک از سیگنال‌ها، متغیرها، نقاط جمع و نقاط انشعاب نمودار بلوکی، یک گره در نمودار گذر سیگنال قرار دهید.
به‌جای هریک از بلوک‌های نمودار بلوکی، یک شاخه در نمودار گذر سیگنال قرار دهید.

تابع تبدیل درون بلوک‌های نمودار بلوکی را به‌عنوان بهره شاخه‌های نمودار گذر سیگنال در نظر بگیرید.
گره‌ها را با توجه به نمودار بلوکی به یکدیگر متصل کنید. اگر اتصالی بین دو گره وجود دارد (اما بلوکی بین آن‌ها نیست)، بهره شاخه را برابر با یک قرار دهید. برای مثال، بین نقاط جمع، نقاط جمع و انشاب، ورودی و نقاط جمع، و نقاط انشعاب و خروجی شاخه‌ای با بهره یک قرار می‌گیرد.

مثال

نمودار بلوکی شکل زیر را در نظر بگیرید. با توجه به نکاتی که گفته شد، می‌خواهیم نمودار گذر سیگنال معادل آن را رسم کنیم.

نمودار گذر از سیگنال و روش رسم آن

ورودی R. (s)و خروجی C. (s) نمودار بلوکی را به‌عنوان گره‌های ورودی و خروجی در نمودار گذر سیگنال قرار می‌دهیم. برای دقت بیشتر، سایر گره‌های نمودار بلوکی را y۱ تا y۹ نامگذاری می‌کنیم. از این نُه گره، چهار گره مربوط به نقاط جمع، چهار گره مربوط به نقاط انشعاب و یک گره مربوط به متغیر بین بلوک‌های G۱ و G۲است.

شکل زیر، نمودار گذر سیگنال معادل را نشان می‌دهد.

نمودار گذر از سیگنال و روش رسم آن

با استفاده از فرمول بهره میسون که در آموزش بعدی به آن خواهیم پرداخت، می‌توان تابع تبدیل نمودار گذر جریان را به‌دست آورد. محاسبه تابع تبدیل، بدون ساده‌سازی نمودار (برخلاف نمودار بلوکی) مزیت اصلی نمودار گذر سیگنال است.
 
منبع: فرادرس
ارسال نظر قوانین ارسال نظر
لطفا از نوشتن با حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.
نام:
ایمیل:
* نظر:
وضعیت انتشار و پاسخ به ایمیل شما اطلاع رسانی میشود.
پربازدیدها
برق در شبکه های اجتماعی
اخبار عمومی برق نیوز
عکس و فیلم
پربحث ترین ها
آخرین اخبار