El diagrama estructural es un conjunto de enlaces elementales de un objeto y conexiones entre ellos, uno de los tipos de modelo gráfico . Un enlace elemental es una parte de un objeto, sistema de control , etc., que implementa una función elemental.
Los enlaces elementales se muestran como rectángulos, y los enlaces entre ellos se muestran como líneas sólidas con flechas que muestran la dirección de acción del enlace. A veces, en el cuadro del rectángulo se ingresa una expresión matemática de la ley de conversión de señal en un enlace, en cuyo caso el circuito a veces se denomina algorítmico .
En circuitería, junto con un diagrama estructural, también se hace una distinción entre el principio y el diagrama funcional . Entre todos estos esquemas, el estructural es el menos detallado.
Está destinado a reflejar la estructura general del dispositivo. La estructura es un conjunto de conexiones y relaciones estables de un objeto que aseguran su integridad e identidad consigo mismo, es decir conservación de propiedades básicas con diversos cambios externos e internos [1] . Del diagrama de bloques, debe quedar claro por qué se necesita este dispositivo y qué hace en los principales modos de operación, cómo interactúan sus partes. Las designaciones de los diagramas de bloques pueden ser bastante imprecisas, aunque es mejor seguir algunas reglas generalmente aceptadas [2] .
Una condición indispensable que debe observarse al descomponer el sistema en enlaces es la observancia de la regla de transmisión unidireccional de influencias ( propiedad de detectabilidad del enlace ). Esto significa que el valor de salida de cualquier enlace en el sistema depende solo del cambio en su valor de entrada.
Cabe señalar que cada uno de estos enlaces incluidos en el sistema tiene la propiedad de autonomía en el sentido de que un cambio en las propiedades dinámicas de un enlace no afecta las propiedades de otros enlaces.
La naturaleza física de los procesos que ocurren en los enlaces resulta completamente indiferente si tienen las mismas ecuaciones diferenciales, como por ejemplo un enlace mecánico o eléctrico.
La división de sistemas dinámicos en enlaces elementales como parte de un diagrama de bloques simplifica enormemente su cálculo, análisis y diseño.
Los parámetros de enlace son los coeficientes constantes de la ecuación diferencial.Para enlaces elementales, tienen sus propios nombres y determinan las propiedades de inercia o propiedades de amplificación de las señales de entrada del enlace. Es costumbre denotar con la letra T la constante de tiempo que caracteriza las propiedades de inercia, y con la letra k, el coeficiente de transferencia del enlace. [una]
Cualquier estructura compleja del sistema se puede representar como una combinación de enlaces conectados en pares, y solo hay tres tipos de tales enlaces: serie, paralelo e inverso.
Con la comunicación en serie, el valor de salida de un enlace es la entrada de otro y, por lo tanto, su función de transferencia es el producto de dos enlaces.
Con la comunicación paralela, el valor de entrada de la conexión es común a ambos enlaces y el valor de salida se forma como resultado de la suma de los datos de salida. La función de transferencia de la conexión es igual a la suma de las funciones de transferencia de los enlaces.
En presencia de retroalimentación, uno de los enlaces del sistema transmite una señal desde la salida del segundo enlace a su entrada, donde se suma a la acción de entrada o se resta de ella. El canal a través del cual la señal de la salida del sistema se alimenta nuevamente a su entrada se denomina retroalimentación, y en el primer caso, la retroalimentación se considera positiva y, en el segundo, negativa.
El signo menos se refiere a un sistema de retroalimentación positiva, el signo más a un sistema de retroalimentación negativa. La estructura considerada se diferencia de las dos anteriores en que contiene un circuito cerrado de circulación de la señal; Por lo tanto, tal sistema también se llama cerrado .