Конструкция блока

Общая теория систем управления позволяет описать все перечисленные формы в виде одной конструкции из шести атрибутов:



Операторами F и G описывается математическая модель блока, при этом оператор F отвечает за поведение переменных состояния блока X (например, в виде системы уравнений для производных переменных состояния), а при помощи оператора G формируются выходы блока Y (Рисунок 1). Параметры блока P обычно определяют коэффициенты в уравнениях математической модели блока. Как видно из рисунка (Рисунок 1), параметры P, состояния X, операторы F и G являются внутренними атрибутами блока, а входы U и выходы Y служат для обмена информационными потоками с другими частями структурной схемы. Из структуры уравнений для выходов Y следует (см. Рисунок 1), что внутри блока происходит преобразование входных сигналов в выходные.

Рисунок: Общая конструкция блока



Таким образом, математическая модель объекта исследования формируется в виде структурной схемы, блоки которой описываются в форме входо-выходных соотношений. Если представить схему в форме ориентированного графа (орграфа), то блоки служат вершинами графа, а линии связи – дугами графа. Последующий анализ орграфа позволяет автоматически сформировать математическую модель объекта в виде системы нелинейных дифференциально–алгебраических уравнений, причем систему дифференциальных уравнений практически всегда удается привести к форме Коши.