2.3 Структурные схемы аср

При исследованиях и расчетах АСР исходят из математического описания физических процессов, происходящих в них. Обычно это описание бывает представлено в виде системы дифференциальных уравнений, которые выражают связь между переменными величинами и их производными и определяют сущность происходящих в системе процессов независимо от принципов ее действия, назначения и конструкции. Решив такое дифференциальное уравнение АСР, можно найти характер изменения регулируемой переменной в переходных и установившихся режимах при определенных задающих и возмущающих воздействиях. Для упрощения задачи нахождения дифференциального уравнения АСР в целом исследуемую систему разбивают на отдельные части – звенья направленного действия, которые, как указывалось ранее, обладают свойствами передачи сигнала только в одном направлении (свойствами детектирования): от входа к выходу и в которых переходные процессы описываются достаточно простыми дифференциальными уравнениями. Совокупность этих звеньев совместно с линиями связи, характеризующими их взаимодействие, образует структурную схему автоматической системы регулирования (от лат. structura – строение, расположение, порядок).

Таким образом, структурной схемой АСР называется графическое представление математической модели системы в соединении звеньев, в котором каждой математической операции преобразования сигнала соответствует определенное звено, условно обозначаемое в виде прямоугольника с указанием входных и выходных величин, а также уравнения или передаточной функции этого звена. Уравнение (передаточную функцию) записывают внутри или вне прямоугольника (рис. 13).

Суммирующие звенья изображают так же, как и на функциональных схемах.

Однако между ними существует и четкое различие: функциональные схемы дают характеристику системы по составу входящих в нее элементов, которые рассматриваются с точки зрения их назначения, т.е. выполняемых ими функций; структурные схемы, состоящие из звеньев направленного действия, математически описывают динамические свойства системы.