Эквивалентные преобразования структурных схем.

 

Один и тот же процесс автоматического управления может быть осуществлён с помощью САУ различным образом скомпонованной из отдельных звеньев с различными структурными связями между ними. Имея в качестве исходной одну из схем САУ и определив передаточные функции всех её элементов, можно упростить структурную схему системы путём эквивалентных преобразований её. Во всех различных структурных схемах САУ, полученных в результате эквивалентных преобразований, передаточная функция системы в целом не изменяется и не зависит от того, на сколько и какие элементарные звенья разбита и какие структурные связи имеются между её звеньями.

Основные правила эквивалентного преобразования алгоритмических структурных схем:

1. Звенья, соединённые последовательно, могут быть заменены одним звеном с передаточной функцией, равной произведению передаточных функций последовательно соединенных звеньев (формула (6)).

2. Звенья, соединённые параллельно, могут быть заменены одним звеном с передаточной функцией, равной сумме передаточных функций параллельно соединённых звеньев (формула (7)).

3. Звенья, соединённые встречно-параллельно, могут быть заменены одним звеном с передаточной функцией, определяемой по формуле (8).

4. Внешнее воздействие f, приложенное к выходу звена с передаточной функцией , можно перенести на его вход, поместив между воздействием и входом звена дополнительное звено с передаточной функцией :

5. Внешнее воздействие f, приложенное ко входу звена с передаточной функцией , можно перенести на его выход, поместив между воздействием и выходом звена дополнительное звено с той же передаточной функцией:

5. Точку присоединения любой структурной связи к выходному звену, имеющего передаточную функцию , можно перенести на его вход, включив в эту связь дополнительное звено с той же передаточной функцией:

6. Точку присоединения любой структурной связи по входу звена с передаточной функцией можно перенести на его выход, включив в эту связь дополнительные звено с передаточной функцией .

С помощью эквивалентных преобразований структурные схемы без перекрестными связями можно преобразовать в схемы без перекрёстных связей, заменять многоконтурные САУ одноконтурными.