ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ИСХОДНОЙ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ
В настоящее Bpe^g для большинства разнообразных звеньев
АСУ структурные схемы уже разработаны. В случае отсутствия го-
товой структурной схемы она может быть составлена по уравне-
ниям так, как было показано’в примерах предыдущего параграфа.
Следовательно, составление общей структурной схемы всей системы
не является сложной операцией. Однако общая структурная схема
часто оказывается непригодной для непосредственного перехода
к схеме модели, так как в ней могут оказаться: во-первых, идеаль-
ные дифференцирующие звенья, во-вторых, звенья со сложными
передаточными функциями, в-третьих, нежелательные для реали-
зации на АВМ связи. Звено с передаточной функцией W (р) = Тр
теоретически реализуется схемой дифференцирующего усилителя,
т. е. усилителя с конденсатором во входной цепи. Однако на прак-
тике такая схема оказывается неработоспособной из-за большой
чувствительности к помехам. Замена идеальных дифференцирую*
щИх звеньев инерционными дифференцирующими влечет за собой понижение точности моделирования. Следовательно, желательно еше до перехода к схеме модели исключить из исходной структурной схемы все (илн почти все) идеальные дифференцирующие звенья. В этом и состоит первая причина необходимости преобразования исходной структурной схемы.
Звенья со сложными передаточными функциями могут быть реализованы двумя путями: а) ОУ со сложными ^С-цепями иа входе и в цепи обратной связи; б) комбинациями масштабных (безынерционных) и интегрирующих усилителей.
Первый путь, хотя и требует минимального числа ОУ, имеет ряд недостатков, сзязанных с использованием внешних (не входящих в состав АВМ)» а потому, как правило, малоточных резисторов. Трудности подбора требуемых параметров схемы О У, особенно в случае их варьирования прн настройке модели, а также пониженная точность моделирования обусловливают ограниченное использование этого пути реализации сложных звеньев. Более предпочтительным, а потому и более часто используемым является второй путь, обеспечивающий гарантируемую техническими условиями на АВМ точность моделирования и свободу в перестройке параметров модели. Рис - Ю-6
Поэтому вторым видом преобразования исходной структурной схемы будет детализация сложных звеньев, т. е. замена их комбинацией масштабных и интегрирующих усилителей.
Наконец, третий вид преобразований в исходной структурной схеме связан с исключением нежелательных связей. Пример такой связи показан на рис. І0-6. Отвод сигнала х4 после узла суммирования на звено с передаточной функцией W2 (р) делает необходимым включение в схему модели специального суммирующего усилителя, тогда как устранение этой ветви (перенос через узел суммирования) позволит реализовать суммирование сигналов х1г х$, х3 в схеме усилителя, моделирующего звено с передаточной функцией U?! (р). Таким образом, вся совокупность преобразований исходной структурной схемы сводится к получению схемы, состоящей только из масштабных (как линейных, так и нелинейных) и интегрирующих звеньев с полностью вскрытыми связями между ннмн. Такую схему мы будем называть детализированной структурной схемой (ДСС).
Кроме преобразований, направленных и а получение ДСС, при моделировании в рамках рассматриваемого структурного метода может быть использовано также преобразование, связанное с нормированием структурной схемы. Помимо общего преимущества, заключающегося в универсальности получаемых результатов, нормирование структурной схемы при подготовке к моделированию
преследует и специфические цели: а) максимальное упрощение структурной схемы за счет сведения ряда коэффициентов к единице; б) получение коэффициентов, которые могут быть определены не только расчетным, но и экспериментальным путем, наиболее эффективным при моделировании действующих систем с целью их подстройки.
Нормирование структурных схем и а этапе алгоритмизации задачи моделирования особенно эффективно при моделировании системы высокого порядка, так как в этом случае ДСС значительно упрощается и облегчается составление структурной схемы модели и расчет ее параметров.