Особенности реализации машинно-ориентированных алгоритмов расчета частотных характеристик канала воздействия

Рассмотрены проблемы формализованного анализа динамики сложных технологических объектов на базе топологических моделей. Приведены результаты машинной реализации алгоритмов расчета частотных характеристик (ЧХ) полных каналов по воздействию по ЧХ динамических элементов объекта с использованием универсальной процедуры Мезона.

При проектировании систем управления (СУ) сложными технологическими объектами (ТО) возникают многочисленные задачи, требующие анализа поведения объекта в динамических режимах. Анализ динамических характеристик сложных многомерных технологических систем (ТС) является ключевой задачей проектирования алгоритмов управления ТС и одной из громоздких вычислительных процедур.

Полное исследование динамических характеристик ТС возможно только на математических моделях, адекватно описывающих временные связи параметров, законы движения и поведения моделируемого объекта в условиях действий возмущений. Однако непосредственное использование таких моделей, представляющих собой обычно системы нелинейных дифференциальных уравнений для расчета переходных процессов объектов (даже небольшой размерности), связано со значительными организационными и вычислительными трудностями.

В практике проектирования систем управления различными объектами наибольшее распространение получили частотные методы анализа динамических характеристик в силу своей относительной простоты и удовлетворительного качества. Формализованный анализ динамики по полным каналам воздействия (контурам – «входной параметр - выходной параметр») ТС осуществляется главным образом с применением топологических моделей в виде сигнальных графов, передаточные функции которых вычисляются, как правило, по универсальной топологической формуле, известной как «правило Мезона»: