1.7. Переходный процесс. Динамическая система
Как указывалось выше, изучая управляемые системы, мы сталкиваемся с необходимостью рассматривать их движение – изменение их состояния. Изменение состояния системы возможно только в результате процессов превращения и переноса энергии и вещества в составляющих ее элементах. Например, уровень жидкости в баке изменяется расходом жидкости на входе и выходе из него; изменение температуры тела связано с изменением его внутренней энергии.
Изменение состояния системы не может произойти мгновенно. Для этого бы потребовались бесконечно большая мощность потока энергии или вещества через некоторые элементы системы. Это изменение происходит во времени – в результате определенного процесса, называемого переходным процессом.
Системы, в которых переход из одного состояния в другое совершается за время (в результате переходного процесса) называются динамическими системами.
Поведение динамических систем характеризуют тремя режимами: равновесным, переходным, периодическим.
В равновесном режиме система находится, если ее состояние не изменяется во времени. В пространстве состояний системы ее равновесные состояния изображаются точками. В равновесном состоянии система может находится лишь в некоторых, так называемых, особых точках.
Под переходным режимом понимают режим движения динамической системы из некоторого начального состояния к какому-либо ее установившемуся режиму – равновесному или периодическому. Переходный режим возникает в системе под влиянием изменения внешнего воздействия или изменения внутренних свойств системы.
Периодическим режимом называется такой режим, когда система через равные промежутки времени приходит в одни и те же состояния.