Под структурной схемойпонимается набор типовых динамических звеньев, соединенных определенным способом. Структурные схемы соответствуют системам дифференциальных уравнений, но значительно облегчают процесс исследования, т.к. показывают направление распространения сигнала. Типовые динамические звенья соединяются с помощью стрелок, показывающих направление преобразования энергии или сигналов. Сами звенья отображаются в виде прямоугольников, внутри которого записывается передаточная функция, либо функциональная зависимость.
Кроме звеньев структурные схемы содержат следующие элементы:
1) узел суммирования(сравнения);
2) ответвление.
Графические обозначения этих элементов показаны на рисунке 5.1.
При исследовании САУ любая сколь угодно сложная схема с помощью эквивалентных преобразований приводится к типовой структурной схеме.
Суть преобразования заключается в замене последовательно и/или параллельно соединенных звеньев одним звеном с эквивалентной передаточной функцией и переносами узлов суммирования и ответвления в другие места структурной схемы.
Типовая структурная схема замкнутой САУ представлена на рисунке 5.2. Здесь приняты следующие обозначения:
X(p) – задающее воздействие;
F(p) – возмущающее воздействие;
Y(p) – выходная координата;
e(p)=X(p)-Y(p) – ошибка регулирования.