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如何绘制 PI 控制器框图

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如何绘制 PI 控制器框图

这是 PI 控制器框图。如何使用此 latex 构建此结构？帮助

答案1

让我通过 3 个步骤为初学者提供帮助。

1. 寻找方法

至少对我来说，标准方法是通过搜索引擎在 ctan 上搜索。即使搜索条件不完善，您也可以快速导航到您可能想要使用的现有包。

例如使用搜索词ctan 框图提供有趣的图像和可能有用的包：

图像结果

软件包列表：https://ctan.org/topic/diagram-block，其中 schemablock 可能足够有趣。

您也可以从这里关注以下标签：控制， 搜索框图等等，在搜索条件中使用进一步的限制。

2. Plain-Tikz 绘图

您的图表非常简单，可以直接在 Tikz 中完成。但是，它需要一些技巧，这对 Tikz 新手来说可能具有挑战性。我建议同时阅读手册，并根据需要查找语句。

这里有很多方法可以使用纯 Tikz。最重要的一个可能是使用的 documentclass standalone：

  • 在开发过程中使用效果更好
  • 它可以实现接下来描述的事情

结果

\documentclass[10pt,border=3mm,tikz]{standalone}
\usetikzlibrary {shapes.geometric}  % for nodes with triangular shape
\usetikzlibrary{arrows.meta}        % provides many arrow tips

\begin{document}
 \begin{tikzpicture}[   % self-defined styles
        blk/.style={draw,minimum width=1cm,minimum height=15mm},
        tri/.style={draw,shape=isosceles triangle, minimum height=12mm},
        > = {Stealth},
    ]
    % ~~~ coordinate ~~~~~~~~~
    \coordinate (A) at (-4,0);  % to simplify drawing the arrow
    
    % ~~~ nodes ~~~~~~~~~~~~~~~~
    \node[anchor=east]  (IN)   at (-5  , 0)  {Input}; 
    \node[tri]          (P)    at (-1.5 , 1) {$p$};
    \node[tri]          (K)    at (-2.5,-1)  {$k$};
    \node[blk]          (S)    at ( 0  ,-1)  {\Large{$\frac{1}{s}$}};
    \node[blk]          (O)    at ( 3  , 0)  {};
    \node[anchor=west]  (OUT)  at ( 4.5, 0)  {Output};
    
    % ~~~ connections ~~~~~~~~~~~~~~~
    \draw[->]   (IN) -- (A);
    \draw       (A)  |- (P);
    \draw       (A)  |- (K);
    \draw       (K)  -- (S);
    \draw       (S)  -- ++(1.5,0) |- (O.210) node[shift=(220:.3)] {$+$};
    \draw       (P)  -- ++(3.0,0) |- (O.150) node[shift=(140:.3)] {$+$};
    \draw[->]   (O)  -- (OUT);
 \end{tikzpicture}
\end{document}

3. 使用上述图纸的文件

在主文档类中有多种使用 Tikz 图表的方法，例如：

  • 将其直接编码到你的 main.tex 中
  • 复制以上结果
  • \input以上结果（删除一些内容后）

我想在这里向你们展示的过程如下：

  • 使用 Tikz 创建图表，使用standalone
  • 编译为pdf，例如piTikz.pdf（重复，当改变时）
  • 使用包将其作为绘图包含进去graphicx

结果

\documentclass[10pt,a4paper]{article}
\usepackage{graphicx}

\begin{document}
 This is one way to work with tikzpictures:
 
 \begin{itemize}
  \item create and compile a separate file using standalone class
  \item including said pdf, see figure \ref{pi}
 \end{itemize}
 
 \begin{figure}
  \includegraphics[width=\textwidth]{piTikz}
  \caption{Some PI signal processing}\label{pi}
 \end{figure}
\end{document}

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