22.3 : Redukcja schematu blokowego

Proces wyprowadzania funkcji przejścia układu sterowania często obejmuje redukcję jego schematu blokowego do pojedynczego bloku. To uproszczenie można osiągnąć poprzez szereg strategicznych operacji, w tym relokację punktów rozgałęzień i komparatorów. Operacje te zachowują ogólną funkcję układu, umożliwiając jednocześnie łatwiejszą manipulację i łączenie bloków.

Pierwszym krokiem w tym procesie jest identyfikacja i relokacja punktu rozgałęzienia. Punkt rozgałęzienia, w którym sygnał rozdziela się na wiele ścieżek, musi zostać przesunięty do nowej lokalizacji, która nie zmienia zachowania systemu. Wiąże się to z wyborem odpowiedniej nowej pozycji i zapewnieniem, że matematyczne relacje między sygnałami przed i po przesunięciu pozostają spójne. Jeśli sygnały wyjściowe pozostaną niezmienione, relokację uznaje się za udaną. Ta operacja ułatwia późniejsze łączenie wielu bloków poprzez ich wyrównanie w sposób, który upraszcza ogólną strukturę.

Następnie komparator, który odejmuje jeden sygnał od drugiego, zostaje przeniesiony do nowej pozycji w schemacie blokowym. Przeniesienie komparatora wymaga również dokładnego zbadania relacji matematycznych przed i po przeniesieniu. Zapewniając, że wyjście systemu pozostanie niezmienione, przeniesienie potwierdza integralność funkcjonalności systemu. Dokładne pozycjonowanie komparatora jest krytyczne dla utrzymania prawidłowych ścieżek sprzężenia zwrotnego i sprzężenia zwrotnego w schemacie.

Ta zmiana wyrównuje ścieżki, dzięki czemu wiele bloków można łatwiej połączyć. Następnie bloki reprezentujące różne komponenty systemu są scalane, co zmniejsza ogólną złożoność schematu. Ostatni etap obejmuje usunięcie kilku pętli sprzężenia zwrotnego, co jeszcze bardziej upraszcza schemat. Każda pętla sprzężenia zwrotnego zazwyczaj wprowadza rekurencyjną relację, która komplikuje ogólną funkcję transferu.