МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ НА ЦВМ


Исходными для математического моделирования систем управления на ЦВМ. являются уравнения состояния системы, функционал ыше воздействия на отдельные звенья, характеристики элементов системы, заданные аналитически, графически или таблично, а также численные значения параметров.
Уравнения состояния могут содержать как дифференциальные, так и алгебраические уравнения. Решение последних на ЦВМ представляется в виде простейших арифметических операций и никаких затруднений не представляет. Оно не требует специальных подпрограмм и легко вписывается в общий алгоритм решения задачи.
Некоторую специфику имеют задачи аппроксимации фуикцио - альных воздействий и нелинейных характеристик. В общем ма
ши и ном алгоритме решения задачи они требуют специальных подпрограмм интерполяции, о чем подробнее будет сказано ниже. Что касается дифференциальных уравнений, то составление программы решения их иа ЦВМ существенно зависит от алгоритма выбранного численного метода и требует более подробного рассмотрения.
В общем случае движение системы управления описывается нормальной системой дифференциальных уравнений первого порядка, которые, будучи записаны в функциональной форме, имеют вид
'^- = /Лч> х(0» Ф/ (0*. ■ • ■ > Ф« (0* .... Xj, хп], (10-23)
где /—1,2, 3... — номер уравнения; Фі (0. Ф» (0 — входные воздействия на отдельные звенья системы; х1з х2, ..., хп — переменные величины, характеризующие состояния, которые в общем случае ие всегда являются выходными координатами физически существующих звеньев системы.
Исходя из изложенного в § 10-6, для решения дифференциальных уравнений целесообразно использовать алгоритм последовательного типа (10-22). Этот алгоритм может использоваться без итераций (первое приближение для упрощенных вычислений) и с итерациями (обычно с двумя, второе приближение для более точных расчетов).