表示的一种图形方法控制系统使用线性代数方程被称为信号流图。它被缩写为SFG。此图基本上表示信号如何流在系统中。
表示系统的方程包含多个变量，这些变量在形成图表时起着至关重要的作用。
基本上，如果我们有一组描述系统的方程然后通过使用方程中的变量，得到信号流图。这张图有助于得到系统中各变量之间存在的相互关系。
介绍
在上一篇文章中，我们已经讨论过了减少框图有助于简化复杂系统的控制系统，从而通过确定其来分析系统传递函数。
我们已经看到，减少块图是分析系统的有效方法。然而，在一个复杂的系统的情况下，块图减少技术变得非常困难，并且耗时。
因此，另一种方法被提出S J Mason.这被称为信号流图。该方法有助于以图形方式递增系统的输入和输出变量。
值得注意的是，直接参考控制系统的框图，可以构造出信号流图。
信号流图中使用的术语
信号流程图中使用的常见术语如下:
1.节点信号流图中的小点或圆称为节点，这些节点用来表示系统的变量。每个节点对应一个单独的变量。在下图中x1x8是节点。
2.输入节点或源:只有输出信号的分支称为输入节点或源。下面是SFG, x1是源头。
3.输出节点或接收器：仅包含带输入信号的分支的节点被称为接收器或输出节点。输入和输出节点都充当依赖变量。在这里，X.8水槽。
4.混合节点：它也称为链节点，包括具有进入的分支以及离开信号的分支组成。对于该SFG，X2至X7是混合节点。
5.分支机构:SFG中连接一个节点到另一个节点的行称为分支。它显示了存在于各个节点之间的关系。
6.透光率：据说两个节点之间的传递函数或增益是SFG的透射率。它的价值可以是真实的或复杂的。这些来自'a'到'j'。
7.前进的道路上：从输入到输出进行的路径被称为前向路径。这里的路径之一是x6 - x7 - x8。
8.反馈回路：通过从特定节点开始的路径形成的循环，并且在向图的至少一个节点上行进后，在相同节点上结束是反馈回路。应注意，在反馈循环中，没有节点应该跟踪两次。这里，循环是x2到x6，然后返回x2。
9.自我回路:自循环是指只有一个节点的循环。在这样的循环中，路径永远不会被前向路径或反馈环路定义，因为这些路径永远不会跟踪图中的任何其他节点。它在节点x5形成，增益为f。
10.路径增益:当信号在前向路径中流动时，各支路增益的乘积就得到了整个路径增益。对于上述图，i*j为前向路径x6 ~ x8的路径增益。
11.循环收益：据说以循环形式的分支的个别收益的乘积是整体循环增益。对于X3和X4之间的环路形成，增益是C * D。
12.半导体激光器循环:当两个或多个循环不共享公共节点时，这种循环称为非接触循环。对于这个SFG，两个非接触的循环是x2-x6-x2和x3-x4-x3。
信号流图的属性
- 从一个节点到另一个节点的信号沿箭头方向通过分支流动。
- 图解法仅对线性定常系统有效。
- 通过一个支路的信号乘以该支路的增益或透射率。这个乘积等价于该分支终止的节点。
- SFG的另一个重要特性是，在任何特定的节点上，变量的值将是到达该节点的信号的代数和。
- 节点表示的值不受该节点的输出分支的数量的影响。
- 信号流图从未唯一地表示系统，该系统可以通过以不同方式写入方程来形成多个图形。
获取信号流图的方法
可以构建信号流图的两种方式。形成SFG的一种方法是使用系统方程。虽然构建SFG的另一种方式是通过使用框图。所以，让我们一个接一个地看到每个方法。
SFG来自系统方程
步骤如下:
- 首先表示单个节点的每个变量。
- 此外，我们知道一个节点上变量的值是通过将所有到达该节点的信号相加得到的。因此，画出相应的分支到那个节点。
- 在等式中存在的变量的系数将是正在加入节点的分支的增益。
- 此外，在信号流图中定位方程的输入和输出变量。
让我们用一个例子来理解这一点。系统方程如下:
这里V我和V.o输入和输出变量分别是输入和输出变量。而V.1, V2和V.3.系统变量是系统变量。
因此，首先，所有的变量都将被表示为节点，并且使用分支来实现节点之间的进一步互连。
分支增益只不过是变量的系数。并且输入和输出变量完成信号流图。
SFG从框图
下面是绘制信号流图的步骤:
- 在这里，求和点和起飞点由节点表示。因此，框图的所有求和点和起飞点都应该被命名，并且必须指示一个特定的节点。
- 现在，使用早期通过框图表示中的块连接的分支互连各种节点。
此外，块传输函数现在将作为相应分支的分支增益充当。 - 进一步，在信号流图中分别显示输入和输出节点来完成它。
考虑一个例子。下图示出了将要转换为信号流程图的框图。
首先，将上面给出的框图中的每个起飞点和求和点表示为一个单独的节点。然后用信号流图中的分支替换上图中的块。
分支增益对应于每个分块的传递函数。
用这种方法使用系统方程的方框图，一个系统可以用一个图形的形式表示，称为信号流图。
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