sistemi automatskog upravljanja - ucg.ac.me · usljed okretanja motora na namotajima se indukuje...
TRANSCRIPT
SISTEMI AUTOMATSKOG UPRAVLJANJA
Žarko ZečevićElektrotehnički fakultetUniverzitet Crne Gore
Mapa kursa
Modelovanje
2
Klasifikacija sistemaDiferencijalne jednačineFunkcija prenosa• Polovi, nule, pojačanje• Strukturni blok
dijagrami• Graf toka signalaModel u prostoru stanja• Kanonične forme• Linearizacija• Rješavanje jednačina
stanja
Kontrolabilnost i opservabilnostStabilnost sistema• Raus• NikvistPerformanse SAU-a• Stacionarno stanje• Prelazni proces• Kompleksni domenFrekvencijske karakteristike• Bodeovi dijagrami
Specifikacije sistemaKompenzatori• Pojačavač• Integralni kompenzator• Diferencijalni
kompenzator• Diferencijalno -
integralni kompenzatorPID regulatorFizičke realizacijeDiskretizacija kontinualnih regulatora
DizajnAnaliza
Predavanje 2
Ishodi učenja:Nakon savladavanja gradiva sa ovog predavanja studenti će moći da:
v Klasifikuju signale i sisteme prema različitim kriterijumima.
v Shvate značaj modelovanja u procesu dizajna SAU-a.
v Prepoznaju da diferencijalne jednačine mogu da modeluju dinamikufizičkih sistema.
v Razumiju primjenu Laplasove transformacije i strukturnih blokdijagrama u analizi linearnih sistema.
v Linearizuju nelinearni sistem razvojem u Tejlorov red.
3
Modelovanje SAU-a
Klasifikacija signala
4
Signali u SAU:
Prenose informacije sa jednog sistema na drugi
Vremenski promjenljiva fizička veličina koja nosi neku informaciju
Deterministički signali Slučajni (stohastički) signali
Opisuju se nekom determinističkommatematičkom funkcijom. Promjena ovihsignala u vremenu je ekzaktno određena.Napon, pozicija, brzina, temperatura,pritisak su primjeri deterministickihsignala.
Njihova egzaktna vrijednost u datomtrenutku nije poznata. Međutim, mogu seposmatrati statistički, odnosno opisatifunkcijom raspodjele vjerovatnoće. Šumovii neke vrste poremećaja predstavljajuslučajne signale.
Klasifikacija signala
5
Kontinualni Diskretan po amplitudi
Diskretan po vremenu Diskretan po amplitudi i vremenu
Definisani su u svakom trenutku vremena imogu imati bilo koju vrijednost amplitude.
Definisani su u svakom trenutku vremena imogu imati određene vrijednosti amplitude.
Definisani u određenim trenucima vremenai mogu imati bilo koju vrijednost amlitude.
Definisani u određenim trenucima vremena imogu imati određene vrijednosti amlitude.
Klasifikacija sistema
U tabeli iznad je prikazana klasifikacija sistema prema različitimkriterijumima, a u nastavku su date osnovne karakteristike svih vrstasistema.
6
KRITERIJUM VRSTA SISTEMA
Broj ulaznih i izlaznih promjenljivih
SISO MIMO
Vremenska zavisnost promjenljivih
Statički Dinamički
Prostorna zavisnost promjenljivihSa koncentrisanim parametrima
Sa distribuiranim parametrima
Neprekidnost promjenljivih Kontinualni Diskretni
Veze između promjenljivih Linearni Nelinearni
Vremenska zavisnost parametara Stacionarni Nestacionarni
Vremenska uzročnost promjenljivih
Kauzalni Nekauzalni
Klasifikacija sistema
SISO
Sa jednim ulazom i jednim izlazom (Single-Input and Single-Output)
MIMO
Sa više ulaza i izlaza (Multiple-Input and Multiple-Output)
Statički (bez memorije):
Izlaz u trenutku t zavisi samo od ulaza u trenutku t
Opisuju se običnim jednačinama
Primjer: kolo sa otpornicima
Dinamički (sa memorijom):
Izlaz u trenutku t zavisi od prošlih vrijednosti izlaza
Opisuju se diferencijalnim jednačinama
Primjer: RLC kolo
7
Klasifikacija sistema
Stacionarni (vremenski invarijantni)
Matematički se opisuju diferencijalnim jednačinama sa konstantnim koeficijentima
Nestacionarni (promjenljivi u vremenu)
Matematički se opisuju diferencijalnim jednačinama sa promjenljivim koeficijentima
Primjer: avion čija se masa mijenja usljed potrošnje goriva
Kauzalni:
izlaz u trenutku t zavisi samo ulaza u trenutku t, kao i od ulaza u prethodnim trenucima
Svi sistemi u realnom vremenu su kauzalni
Nekauzalni:
Ne mogu se hardverski realizovati
Moguće je obrađivati buduće podatke, ako su sačuvani u memoriji
8
Klasifikacija sistema
Sistemi sa koncentrisanim parametrima:
Matematički se opisuju običnim diferencijalnim ili diferencnimjednačinama (ODE)
Promjenljive sistema zavise samo od vremena. Drugim riječima, usvim tačkama sistema ulaz djeluje istovremeno
Primjer: RLC kolo
Sistemi sa distribuiranim parametrima:
Matematički se opisuju parcijalnim diferencijalnim jednačinama(PDE) koje sadrže najmanje dvije nezavisne promjenljive
Promjenljive sistema zavise od više od vremena i prostornihkoordinata
Primjer: prostiranje zvučnih ili elektromagnetnih talasa
9
Klasifikacija sistema
Kontinualni sistemi:
Matematički se opisuju diferencijalnim jednačinama
Diskretni sistemi:
Matematički se opisuju diferencnim jednačinama
10
( ) ( ) ( )y t y t x t
(( 1) ) (1 ) ( ) ( )y n T T y nT Tx nT
Kontinualni sistem
Sistemx(t) y(t)
Računarx(t) y(t)
A/D D/A
Diskretni sistem
x(nT) y(nT)
Klasifikacija sistema
11
Kontinualni sistem
Sistemx(t) y(t)
Računarx(t) y(t)
A/D D/A
Diskretni sistem
x(nT) y(nT)
Klasifikacija sistema
Linearni sistemi:
Opisuju se linearnim diferencijalnim jednačinama
Važe principi superpozicije i homogenosti
Sistem je linearan ako je:
odziv sistema na ax(t) jednak ay(t), pri čemu je y(t) odziv sistema na x(t) (homogenost).
odziv sistema na x1(t)+x2(t) jednak y1(t)+ y2(t), pri čemu su y1(t) iy2(t) odzivi sistema na x1(t) i x2(t), respektivno (superpozicija).
Nelinearni sistemi:
Ne važe principi superpozicije i homogenosti
U praksi sistemi najčešće postaju nelinearni za velike vrijednostiulaznih signala. Na primjer, ako na oprugu djelujemo silom, ona ćerastezati po linearnom zakonu. Međutim, opruga se fizički možerastezati samo do određene granice.
12
Primjer - klasifikacija sistema
Klasifikovati kontunualne sisteme opisane sljedećim jednačinama:
a)
b)
c)
d)
13
( ) 2 ( ) ( ) ( )y t y t y t u t 2( ) 2 ( ) ( ) ( )y t y t y t u t
( ) ( ) ( ) 1y t y t u t
( ) 2 ( ) ( ) ( )y t ty t y t u t 2( ) ( )y t u t
2( ) sin( ) ( ) ( )y t t y t u t
( ) ( ) 2y t u t
e)
g)
g)
h) ( ) ( ) ( 2) y t y t u t
Rješenje stavke a) y(t) = au2(t)
1. Odziv sistema na signal au(t) je jednak a2u2(t), odnosno različit od au2(t).Kako nije ispunjen sulov homogenosti, zaključujemo da je sistem je nelinaran.
2. Sistem je vremenski invarijantan, jer su koeficijenti koji množe promjenljivekonstantni (ne zavise od vremena).
3. Sistem je statički jer izlaz u trenutku t zavisi samo od trenutne vrijednostiulaza.
4. Sistem je kauzalan jer odziv u tekućem trenutku vremena ne zavisi odbudućih vrijednosti ulaznog signala.
5. Sistem ima koncentrisane parametre, jer oni ne zavisi od prostornihkoordinata (koficijenti koji promjenljive).
Kontinualni LTI sistemi
U ovom kursu se bavimo
Kontinualnim
Iako se digitalni regulatori danas možda dominantno koriste, objektiupravljanja su kontinualni. Pored toga, kontinualni zakoni upravljanja sejednostavno tranformišu u digitalne (diskretizuju).
Linearnim
Linearni sistemi su jednostavni, za njih je razvijena opšta teorija i postojemetode za linearizaciju nelinearnih sistema.
Vremenski invarijantim
Kod većine sistema se može smatrati da su parametri nepromjenljivi.
Kauzalnim sistemima
SAU su real-time sistemi.
Sa koncentrisanim parametrima
SAU najčešće ima koncentrisane parametre.
14
Modeli sistema
Modelovanje komponenti sistema je prvi korak u analizi i dizajnuSAU-a. Modele sistema možemo podijeliti u više kategorija:
15
Vrste modela
1. Matematički modeli2. Softverski model3. Grafički modeli4. Mentalni modeli
Fizičko modelovanje podrazumijeva direktnu primjenu fizičkih zakona naposmatrani sistem ili komponente sistema. Kod ovog tipa modelovanjanije potrebno raditi eksperimente na sistemu, ali je potrebno poznavatiparametre sistema (otpornost, masa, itd).
1. Fizičko modelovanje2. Identifikacija3. Kombinovano
Kreiranje matematičkih
modela
Identifikacija podrazumijeva pretpostavku, odnosno usvajanje nekogmatematičkog modela sistema. Najčešće se snimaju ulazi i izlazi realnogsistema, na osnovu kojih se identifikaju parametri usvojenog modela.
Različite reprezentacije sistema
Linearni vremenski invarijantni sistemi se mogu modelovati na višenačina:
Obične diferencijalne jednačine višeg reda (ODE)
Model u prostoru stanja (SS model)
Prenosna funkcija (TF model)
Strukturni blok dijagram (SBD model)
U vremenskom domenu LTI sistemi se opisuju diferencijalnimjednačinama sa konstantim koeficijentima, direktnom primjenom fizičkihzakona na posmatrani sistem. Uvođenjem odgovarajućih smjena,diferencijalne jednačine višeg reda se mogu zapisati u vidu sistemajednačina prvog reda, na taj način dobijajući model sistema u prostorustanja. Osim u vremenskom domenu, LTI sistemi se mogu modelovati us-domenu, pomoću funckcije prenosa, ili strukturnog blok dijagrama, kodkojeg se sistem i tokovi signala u njemu detaljnije prikazujuodgovarajućim blokovima.
16
Diferencijalne jednačine višeg reda
U opštem slučaju LTI sistem se modeluje običnom linearnomdiferencijalnom jednačinom n-tog reda sa konstantnim koeficijentima:
U gornjoj jednačini y(t) predstavlja izlaz, a u(t) ulaz sistema. Sa desnestrane jednačine mogu figurisati izvodi ulaznog signala do m-tog reda,pri čemu, za kauzalan sistem važi da je m ≤ n. Ovakav načinmodelovanja nije praktičan za opštu analizu sistema, pa se iz togarazloga uvodi kocept modelovanja u prostoru stanja, odnosnomatametička predstava u vidu sistema diferencijalnih jednačina prvogreda. U nastavku su dati neki tipični primjeri fizičkih sistema koji semodeluju linearnim diferencijalnim jednačinama.
17
ODE model
1 1
1 1 0 1 1 01 1...... .....
n n m m
n m mn n m m
d y d y dy d u d u dua a a y b b b b u
dt dt dt dt dt dt
Mehanički sistemi
ovati translatorni mehanički sistem prikazan na slici.
Na slikama su prikazani translatorni i rotacioni mehanički sistemidrugog reda. Linearnom kretanju tijela mase m, pod uticajem sile F,suprotstavljaju se sila trenja prigušnice i sila elastičnosti opruge. Sadruge strane, rotaciji tijela momenta inercije J, po uticajem obrtnogmomenta τ, takođe se suprotstavljaju sile trenja i elastičnosti.
Modeli sistema se dobijaju primjenom Njutnovih zakona dinamike:
Uočimo da se oba sistama modeluju diferencijalnim jednačinama drugogreda.
18
mx
bx
kx
mF F
J
k
bJ
i .mx bx kx F J b k ODE model
Električni sistemi
Model električnog sistema se dobija primjenom Kirhofovih zakona. Reddiferencijalne jednačine zavisi od broja kondenzatora i kalemova.Konkretno, za redno RLC kolo važi jednačina:
Uvodeći smjenu i= q , prethodna jednačina se svodi na diferencijalnujednačinu drugog reda:
19
0
1( ) 0.
tdiu Ri L i t dt
dt C
ODE model1.Lq Rq q u
C
+
L
u(t)
CR
Elektromehanički sistem
Model DC motora je prikazan na slici. Namotaji motora imaju otpornostR i induktivnost L. Moment inercije vratila je J, dok je koeficijent trenjab. Usljed okretanja motora na namotajima se indukuje kontraelektromotorna sila e koja je proporcionalna brzini okretanja vratila (e =keω). Obrtni moment koji rotira vratilo je proporcionalan struji kroznamotaje (τ=kti).
Dakle, zadati elektromehanički sistem se opisuje sa dvije linearnediferencijalne jednačine: jednom drugog reda i jednom prvog reda.
20
ODE model+
u(t)
R
M
L
e(t)
+
b
,
Ji(t)
Diferencijalne jednačine kojemodeluju opisani sistem imajusljedeći oblik:
.
t
e
J b k i
diL Ri u kdt
Posmatrajući prethodne diferencijalne jednačine, uočavamo da se možeuspostaviti analogija između mehaničkih i električnih veličina, što jeprikazano na slikama ispod.
Analogije električnih i mehaničkih veličina
21
L
Induktivnost
R
Otpornost
C
Kapacitivnost
Model u prostoru stanja (State Space, SS)
22
Model u prostoru stanja predstavlja sistem diferencijalnih jednačinaprvog reda kojima se opisuje dinamika sistema.
Za kontinualne sisteme:
Za kontinualne linearne vremenski invarijante sisteme (LTI):
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
t t t
t t t
x Ax Bu
y Cx Du
( ) ( ( ), ( ), )
( ) ( ( ), ( ), )
t t t t
t t t t
x f x u
y g x u
U opštem obliku sistemi su nelinearni sa vremenski promjenljivim koeficijentima.
Kod LTI sistema se može koristitijednostavniji zapis.
Koncept prostora stanja se odnosi na opisivanje dinamike sistemaminimalnim brojem varijabli koje se zovu promjenljive stanja, na takavnačin da odziv sistema bude u potpunosti definisan za bilo koji ulaznisignal. Za razliku od funkcije prenosa, ovaj način modelovanja dajemogućnost uvida u sve promjenljive sistema, a ne samo u njegov izlaz.
SS model
SS model
11 12 111 12 11 1 1
21 22 221 22 22 2 2
1 2 1 2
. .. .
. .. .
. . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
. . . .
pn
pn
n n n nn n n n np
b b ba a ax x u
b b ba a ax x u
x a a a x b b b
.
pu
Model u prostoru stanja
23
Generalna forma LTI sistema u prostoru stanja
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
t t t
t t t
x Ax Bu
y Cx Du
A B( )tx ( )tx ( )tu
jednačine stanja
izlazne jednačine
Jednačine stanja i izlazne jednačine se zapisuju u matričnom obliku.Ovakav zapis je pogodniji za matematičku analizu i simulaciju sistema.Promjenljive stanja nekad mogu imati samo matematički smisao.
SS model
Primjer – redno RLC kolo (I)
24
1.Lq Rq q u
C
1 1 2 ,x q x q x
1 1
2 2
1
2
0 1 0
1 1
0 0
x xuR
x xLC L Lx
y R ux
Svaka diferencijalna jednačina n-togreda se može svesti na n dif. jednačinaprvog reda, uvođenjem odgovarajućihsmjena:
2 2 .x q x q
Uvrštavanjem uvedenih promjenljivihu polaznu jednačinu dobija se modelsistema u prostoru stanja.
Modelovati u prostoru stanja električno kolo prikazano na slici. Za izlaznu promjenljivu usvojiti napon na otporniku.
ODE jednačina koja opisuje RLC kolo:
SS model
+
L
u(t)
CR
Primjer – redno RLC kolo (II)
Kod elektičnih sistema postoji konvencija da se za promjenljive stanja usvajajunaponi na kondenzatorima i struje kroz kalemove. Ovo vodi ka jednostavnijemdefinisanju modela u prostoru stanja.
25
0,
,
.
L L c
C L c
L
u Ri Li u
i i Cu
y Ri
11
100
0 0
LL
CC
L
C
Rii L L uLuu
Ci
y R uu
SS model
Za promjenljve stanja ćemo usvojiti struju iL i napon uc. Treba pronaći:
( , , ),
( , , ),
( , , ).
L L c
c L c
L c
i f i u u
u f i u u
y f i u u
Primjenjujući Kirhofove zakone naRLC kolo, pritom vodeći računa ousvojenim promjenljvima, dobija se:
+
L
u(t)
CR
Primjer – DC motor
Modelovati u prostoru stanja DC motor prikazan na slici. Smatrati da jekt=ke=k.
26
SS model
Diferencijalne jednačine koje opisuju dati sistem imaju sljedeći oblik:
,
.
J b ki
diL Ri u kdt
1 1 1
2 2 2
3 3 3
00 1 0
00 / / 1 0 0 .
1/0 / /
x x x
x x xb J k J u y
x x L xk L R L
+
u(t)
R
M
L
e(t)
+
b
,
Ji(t)
Uvodeći smjene:
dobija se sljedeći sistem jednačinaprvog reda:
1 2 3, , ,x x x i
Napomena: DC motor se možepredstaviti modelom drugog reda,ukoliko se izbaci promjenljiva τ iusvoji promjenljiva ω.
Modelovanje pomoću funkcije prenosa (TF)
U opštem slučaju LTI sistem se opisuje linearnom diferencijalnomjednačinom sa konstantnim koeficijentima:
Funkcija prenosa se definiše kao odnos izlaznog i ulaznog signala, prinultim početnim uslovima. Koristeći osobinu izvoda, gornja jednačina semože prebaciti u s-domen:
Funkcija prenosa sistema je jednaka:
27
1 1
1 1 0 1 1 01 1...... ..... .
n n m m
n m mn n m m
d y d y dy d u d u dua a a y b b b b u
dt dt dt dt dt dt
1 11 1 0 1 1 0( ...... ) ( ) ( ..... ) ( ).n n m m
n m ms a s a s a Y s b s b s b s b X s
11 1 0
11 1 0
.....( ) .
......
m mm mn n
n
b s b s b s bG s
s a s a s a
ODE model TF model
Prelazak iz SS u TF domen
Na sličan se može naći veza između modela u prostoru stanja i funkcijeprenosa:
28
Primjenjujući osobinu prvog izvoda, prethodne jednačine se preliskavajuu Laplasov domen:
Dalje se dobija: Voditi računa da se radio matričnoj jednačini.
SS model TF model
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ).
t t t
t t t
x Ax Bu
y Cx Du
( ) - (0 ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ).
s s s s
s s s
X x AX BU
Y CX DU
1
1
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ),
( ) ( ) ( ),
s s s
s s s
s s s
X I A BU
Y C I A B D U
Y G X
1( ) ( ) .s s G C I A B D
Tabela Laplasovih transformacija
29
f(t) F(s)
( )t 1
( )h t 1
s
0
( )n
t nT
1
1 Tse
t 2
1
s 2
2
t
3
1
s
!
nt
n 1
1ns
ate 1
s a
f(t) F(s)
atte 2
1
( )s a
1 ate ( )
a
s s a
sin( )t 2 2s
sin( )ate t
2 2( )s a
cos( )t 2
s
s
cos( )ate t
2 2( )
s a
s a
Osobine Laplasove transformacije
30
Osobina Ilustracija
Definicija
0
( ) ( )
( ) ( )
L
st
f t F s
F s f t e dt
Linearnost 1 2 1 2( ) ( ) ( ) ( )LAf t Bf t AF s BF s
Prvi izvod ( )
( ) (0 )Ldf tsF s f
dt
Drugi
izvod
22 '
2
( )( ) (0 ) (0 )Ld f t
s F s sf fdt
nth izvod ( )
21
( )( ) (0 )
n nL n n i n i
i
d f ts F s s f
dt
Integral 0
1( ) ( )
tLf t dt F s
s
Množenje
sa
vremenom
( )( ) ( )L dF s
tf t F sds
Osobina Ilustracija
Vremenski
pomjeraj ( ) ( ) ( )L asf t a h t a e F s
Kompleksni
pomjeraj ( ) ( )Latf t e F s a
Vremensko
skaliranje ( )Lt
f aF asa
Konvolucija 1 2 1 2( )* ( ) ( ) ( )Lf t f t F s F s
Teorema o
početnoj
vrijednosti 0
lim ( ) lim ( )st
f t sF s
Teorema o
krajnjoj
vrijednosti 0
lim ( ) lim ( )t s
f t sF s
Osobine funkcije prenosa
Neke od osobina funkcije prenosa su pobrojane ispod:
31
Uprošćava matematičku analizu sistema: diferencijalne jednačinese svode na algebarske, konvolucija predstavlja množenje blokovau s domenu, itd.
Izvedena je za nulte početne uslove. Funkcija prenosa se ne možedirektno koristiti za računanje odziva na početne uslove.
Funkcija prenosa se može definisati i kao Laplasovatransformacija impulsnog odziva sistema.
Funkcija prenosa se može koristiti samo sa analizu linearnihsistema. Preciznije rečeno, osobine koje smo nabroijali važe samoza linearne sisteme.
Funkcija prenosa prikazuje samo vezu između ulaza i izlaza, pasu neke bitnije informacije unutar sistema nevidljive.
Jednačine koje opisuju dinamiku
motora glase:
dok je model sistema u prostorustanja:
Primjer – DC motor
32
Diferencijalne jednačine u s-domenuimaju oblik:
+
u(t)
R
M
L
e(t)
+
b
,
Ji(t)
, ,di
J b ki L Ri u kdt
2( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ).t
e
Js bs s k I s
Ls R I s U k s s
Funkcija prenosa se može dobiti irješavanjem gornjeg sistema jednačina.
1
2
( )( ) ( .
( ))
( )t
e tbL JR s b
s kG s s
U s s JLs R k k
C I A B D
Odrediti funkciju prenosa DC motora. Za izlaz usvojiti ugaoni pomjeraj.
00 1 0
00 / / , ,
1 /0 / /
1 0 0 .
b J k J
Lk L R L
A B
C
Funkcija određuje na sljedeći način:
Strukturni blok dijagram
Jedan način modelovanja sistema je i strukturni blok dijagram, pomoćukojeg se prikazuju komponetne sistema i njihove međusobne veze,odnosno tokovi signala među komponentama. Svaka komponentasistema se modeluje odgovarajućom funkcijom prenosa, koja se određujena osnovu diferencijalnih jednačina kojima se opisuje dinamičkoponašanje sistema. Dakle, strukturni blok dijagram predstavljakombinaciju grafičkog (blokovskog) modelovanja i modelovanja u s-domenu.
Za razliku od funkcije prenosa koja daje informaciju o vezi između ulazai izlaza, strukturni blok dijagram pruža detaljnije informacije ounutrašnjoj strukturi sistema.
Na narednim predavanjima biće objašnjen postupak svođenjastrukturnog blok dijagrama na osnovnu strukturu, tj. postupakodređivanja ekvivalentne funkcije prenosa na osnovu strukturnog blokdijagrama. Postoji još jedan grafički način modelovanja sistema – grafovitoka signala. Kod njih se kombinuju elementi teorije grafova i Laplasovetrasformacije.
33
Primjer – DC motor
34
+
u(t)
R
M
L
e(t)
+
b
,
Ji(t)
.di
L Ri u kdt
J b ki
1
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) .eLs R I s U k s s Ls R I s U k s I s U k sLs R
1
Ls Rk
1
Js b
k
1
s
( )U s ( )I s ( )T s ( )s ( )s
-
Skicirati strukturni blok dijagram DC motora.
Jednačine DC motora glase:
Prva jednačina u s-domenu ima oblik:
2 ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) .
kI sJs bs s kI s Js b s s kI s Js b s kI s I s
Js b
Na osnovu druge jednačine se dobija:
Strukturni blok dijagram se crta u skladu sa prethodnim jednačinama.