Systeme bestehen in den seltensten Fällen aus einem Block. Oft lassen sich Vorgänge nur erfassen, wenn man einzelne Abläufe getrennt betrachtet und dann die einzelnen Blöcke zu Strukturen zusammen fasst. Dabei entstehen oft komplexe Gebilde, die sich aber auf gewisse Grundmodell zurückführen lassen.
Signalkopplung
Kopplung von Signalen
Verknüpfung von Blöcken
Verknüpfung von Blöcken - Beispiel 1
Bei der Verschachtelung von Blöcken ergeben sich Systeme, die zu einer Gleichung zusammen gefasst werden.
Verknüpfung von Blöcken - Beispiel 2
Auch komplexe mathematische Verarbeitungen in den Blöcken können auf die gleiche Art ver- und bearbeitet werden, um das Verhalten eines Gesamtsystems zu beschreiben.
Gleichungssysteme
Bei der Nachbildung eines Systems spielt die Übertragungsfunktion der einzelnen Blöcke eine große Rolle. Sind die einzelnen Übertrager normale mathematische Funktionen, d.h. lässt sich der Quotient Ausgang/Eingang durch eine Funktion beschreiben, so kann die Blockstruktur auf eine Systemgleichung reduziert werden, die dann gelöst werden kann.
Schon die Beziehung Ausgang = Wurzel(Eingang) kann nicht mehr einfach umgeformt werden, so dass eine Funktion Ausgang/Eingang entsteht. Hier kann nur eine Nachbildung der Blockstruktur mit Nachrechnung der einzelnen Blöcke zu einer Lösung führen.
So werden die Beispiele nicht durch die Lösung des Gesamtsystems berechnet. Hier wird jeder Block einzeln berechnet und die Ausgänge werden weiter geschaltet. Dazu ist die Lösung mit EXCEL – siehe Downloads – interessant.
Ein weiteres interessantes Beispiel ist die Blockstruktur der Kennlinie einer Strecke mit Regler. Die Verarbeitung dieser Struktur erfolgt in dem Kapitel ‚Prozessleittechnik‘.