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.

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 cправа (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.