Понятия о структурной схеме

В результате разбиения САУ на звенья направленного дейст­вия и получения математического описания звеньев в виде передаточных функций, частотных или переходных характеристик, составляется схема сис­темы. Эта схема может состоять из отдельных, определенным образом свя­занных между собой звеньев, динамические свойства которых определяются соответствующими передаточными функциями. Такая схема по существу является математической структурой реальной физической системы и назы­вается структурной схемой. Динамические звенья, входящие в ее состав, образуют основную цепь воздействий и цепи обратных связей.

По структурной схеме можно затем получить передаточную функцию или характеристики, а также дифференциальные уравнения всей системы в целом как в разомкнутом, так и в замкнутом состоянии.

Динамические звенья, входящие в состав структурной схемы системы, соединяются между собой линиями связей, стрелки которых показывают направление действия сигнала (рис. 4.1).

Структурные схемы содержат уз­лы сравнения или суммирования, обозначаемые кружками с перекре­щенными линиями, и точки разветв­ления сигнала, обозначаемые жир­ными точками (рис. 4.2). Линии связи, отходящие от точки разветвления, несут одни и те же сигналы. Структурные схемы дают возможность более простым способом со­ставить операторные уравнения и передаточную функцию системы, необ­ходимые для исследования его динамических свойств. Использование структурных методов для получения операторного уравнения системы позволяет учесть ненулевые начальные условия справа (при t >0) автома­тически. Структурные схемы позволяют также создать общие методы ис­следования (анализа и синтеза) для всех систем, независимо от их конст­рукции, физической природы и т.д. Прежде, чем составлять структурную схему, необходимо разделить ее на динамические звенья, составить уравнения их динамики и получить передаточные функции звеньев.