Влияние нелинейностей системы управления

При исследовании динамических характеристик нелинейных систем управления обычно важно провести испытания для различных значений амплитуд входного сигнала. Влияние нелинейностей на устойчивость и работу системы может быть затем определено по изменению амплитудной и фазовой характеристик в зависимости от амплитуды входного сигнала, подаваемого к системе. Это исследование проводится для обеспечения удовлетворительных рабочих характеристик системы как при очень малых, так и при очень больших возмущениях.

В течение последних лет электронные машины непрерывного действия (аналоговые) играют чрезвычайно важную роль в решении проблем, возникающих при работе систем управления. В случае, когда электронная машина используется для создания электрической модели системы, в виде напряжений представляются самые различные ее параметры. Современная электронная моделирующая установка позволяет точно имитировать все типы основных нелинейностей системы и различные виды входных сигналов, создавая тем самым возможности для быстрого решения задач, которые во многих случаях не могут быть решены аналитическими методами. Кроме того, моделирующие установки являются средством для расширения аналитических исследований, так как они дают большую во времени и уменьшают трудоемкость решений.

Аналоговые машины могут быть использованы для решения общего дифференциального уравнения системы при различных видах входного сигнала. Однако преимущества электронной машины используются наиболее полно, когда она применяется для детального моделирования системы. Электрический аналог системы в этом случае функционирует так же, как и реальная система. При этом может быть исследовано как поведение каждого параметра, так и работа всей системы в целом. Путем математического моделирования можно легко подобрать отдельные элементы и корректирующие цепи и получить систему с оптимальными характеристиками. В результате математического моделирования становится известной информация, необходимая для конструирования реальной системы управления.