22.4
다중 입력 시스템인 자동차의 크루즈 컨트롤은 운전자의 속도 선호도에 맞게 조정하고 오르막길의 방해 요소를 보상합니다.
이 시스템의 블록 다이어그램에는 원하는 속도와 방해가 입력으로 포함됩니다.
교란이 무효화되면 블록 다이어그램은 특정 전달 함수로 단순화됩니다. 기본 입력 신호가 무효화되면 블록 다이어그램은 다른 전달 함수를 생성합니다.
시스템의 전체 응답은 교란 및 입력 신호로 인한 응답의 합입니다.
비행기는 비행 제어 및 비행기의 움직임과 같은 여러 입력 및 출력이 있는 다중 변수 시스템입니다.
블록 다이어그램은 각 입력과 출력을 나타낼 수 있는 반면, 단순화된 버전은 벡터를 사용하여 여러 입력과 출력을 나타냅니다.
이러한 시스템은 시스템의 서로 다른 부분 간의 관계가 매트릭스 형태로 표현되는 피드백을 사용하여 묘사할 수도 있습니다.
이러한 방정식을 풀면 폐루프 전달 행렬은 출력과 입력 사이의 최종 관계를 제공합니다.
전달 함수에 대한 특정 행렬을 고려하십시오. 대입 시, 폐루프 전달 함수 행렬을 계산할 수 있습니다.
자동차의 크루즈 컨트롤 시스템은 지형 변화와 같은 외부 교란을 보상하면서 운전자의 원하는 속도를 유지하기 위한 다중 입력 시스템으로 설계되었습니다. 크루즈 컨트롤 시스템의 블록 다이어그램에는 일반적으로 두 가지 주요 입력이 포함됩니다. 운전자가 설정한 원하는 속도와 도로 경사와 같은 외부 교란입니다. 시스템은 엔진 스로틀을 조정하여 차량의 속도를 가능한 한 원하는 값에 가깝게 유지합니다.
교란이 없는 경우 크루즈 컨트롤 시스템의 블록 다이어그램은 특정 전달 함수로 단순화될 수 있습니다. 이 전달 함수는 원하는 속도 입력과 차량의 실제 속도 간의 관계를 나타냅니다.
여기서 T_d(s)는 원하는 속도 R(s)에서 실제 속도 Y(s)로의 전달 함수입니다.
반대로, 1차 입력 신호(원하는 속도)가 무효화되면 블록 다이어그램은 다른 전달 함수로 단순화되어 외부 교란에 대한 시스템의 응답만을 나타냅니다.
여기서 T_u(s)는 교란 D(s)에서 실제 속도 Y(s)로의 전달 함수입니다.
크루즈 컨트롤 시스템의 전체 반응은 원하는 속도와 교란 입력에 대한 반응의 중첩입니다. 이는 수학적으로 다음과 같이 표현할 수 있습니다.
이 중첩 원리는 시스템이 교란을 상쇄하는 동시에 원하는 속도를 유지하기 위해 어떻게 조절되는지를 보여줍니다.
비행기와 같은 더 복잡한 시스템에서는 여러 입력과 출력을 고려해야 합니다. 입력에는 조종사의 제어 신호(예: 에일러론, 러더, 엘리베이터 조정)가 포함될 수 있고, 출력에는 항공기의 응답(예: 롤, 피치, 요의 변화)이 포함됩니다. 이러한 시스템의 복잡성은 여러 입력과 출력을 간결하게 표현하기 위해 벡터와 행렬을 사용해야 합니다.
비행기와 같은 다중 변수 시스템의 블록 다이어그램은 벡터 표현을 사용하여 단순화할 수 있습니다. 입력과 출력은 벡터로 표현되고, 그 관계는 전달 행렬에 포착됩니다. 이러한 시스템의 피드백 루프는 행렬 방정식을 사용하여 설명할 수도 있어 시스템 역학을 포괄적으로 표현할 수 있습니다.
다중 입력 시스템인 자동차의 크루즈 컨트롤은 운전자의 속도 선호도에 맞게 조정하고 오르막길의 방해 요소를 보상합니다.
이 시스템의 블록 다이어그램에는 원하는 속도와 방해가 입력으로 포함됩니다.
교란이 무효화되면 블록 다이어그램은 특정 전달 함수로 단순화됩니다. 기본 입력 신호가 무효화되면 블록 다이어그램은 다른 전달 함수를 생성합니다.
시스템의 전체 응답은 교란 및 입력 신호로 인한 응답의 합입니다.
비행기는 비행 제어 및 비행기의 움직임과 같은 여러 입력 및 출력이 있는 다중 변수 시스템입니다.
블록 다이어그램은 각 입력과 출력을 나타낼 수 있는 반면, 단순화된 버전은 벡터를 사용하여 여러 입력과 출력을 나타냅니다.
이러한 시스템은 시스템의 서로 다른 부분 간의 관계가 매트릭스 형태로 표현되는 피드백을 사용하여 묘사할 수도 있습니다.
이러한 방정식을 풀면 폐루프 전달 행렬은 출력과 입력 사이의 최종 관계를 제공합니다.
전달 함수에 대한 특정 행렬을 고려하십시오. 대입 시, 폐루프 전달 함수 행렬을 계산할 수 있습니다.
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