Краткая теория

В сложных технических системах часто используют элементы, для описания процессов в которых требуются фазовые переменные, характерные для разных физических систем. В подобных случаях целесообразно составлять системы уравнений отдельно для электрической, тепловой и механической частей (подсистем) сложной системы. Взаимосвязь частей должна проявляться в объединении таких автономно составленных систем уравнений в общую систему уравнений на определенном этапе моделирования.

В эквивалентных схемах каждая подсистема физической системы имеет свое самостоятельное изображение.

Физические элементы, в которых происходит преобразование или иное воздействие переменной одной подсистемы на переменные другой, должны иметь описание в более чем одной подсистеме. Компонентные уравнения этих элементов должны содержать соотношения между фазовыми переменными двух разнородных подсистем.

Понятие внешних параметров как количественных оценок факторов внешней по отношению к подсистеме среды предполагает, что внешние параметры при анализе процессов в подсистеме считаются постоянными (например, температура) или зависящими только от времени (например, параметры внешней нагрузки). Если же анализу подвергаются процессы взаимодействия подсистем, то очевидно, что многие из внешних параметров уже не могут быть заданы до начала анализа как функции времени. Их текущие значения становятся известными только в процессе совместного решения систем уравнений всех подсистем.

Таким образом, взаимовлияние подсистем может быть отражено, если внешние параметры одной подсистемы рассматривать как функции фазовых переменных другой подсистемы. При составлении эквивалентных схем это взаимовлияние находит отражение либо включением дополнительных ветвей типа источников, либо учетом зависимостей внутренних параметров (сопротивлений, емкостей, индуктивностей) уже имеющихся в схеме ветвей от фазовых переменных других подсистем.