Операционная структурная схема управляемой системы.

Операционная структурная схема – блок-схема, которая является графическим отображением уравнений системы в переменных состояния (модели типа «вход – состояние – выход»).

Динамическая структурная схема – графическое отображение уравнений системы типа «вход – выход» (т. е. используя передаточные функции звеньев, проходили в прошлом семестре).

Рассмотрим операционную структурную схему. Чтобы отобразить уравнения в переменных состояния (1) и(2) надо иметь четыре вида элементов, которые производят элементарные операции:

1. Усилитель с матричным коэффициентом А:

2. Интегратор векторных сигналов

отображает уравнение

,

где x(t₀) – начальное состояние,

линия передачи векторного сигнала,

линия передачи скалярного сигнала.

3. Сумматор векторных сигналов:

4. Точка разветвления сигнала:

Отобразим уравнения

с помощью операционной структурной схемы:

Операционные структурные схемы, отображающие уравнения (*) и (**), тоже имеют большое значение не только для теории, но и симуляции (динамического моделирования) управляемых систем. Схемы моделирования в современных пакетах, например Simulink, по сути дела представляют собой «живые» операционные структурные схемы систем, описываемых подобными уравнениями.

Для примера построим операционную структурную схему двойного интегратора, описываемого уравнениями

Схема в Simulink показана ниже