При математическом моделировании САР их свойства исследуются с помощью математического аппарата, позволявшего описать протекающие в системе процессы. Возникающие задачи в этом случав могут быть решены путем расчета на аналоговых и цифровых вычислительных машинах, использования аналитических, графических и других методов исследования. Объём и метод моделирования, необходимые при разработке и доводке САР, определяет предприятие-разработчик.

В зависимости от решаемых при моделировании задач математические модели гидромеханических регуляторов можно разделить на три группы.

Первая группа моделей предназначена для проведения расчетов на ЦВМ. Модели этого типа включают в себя поэлементное описание гидромеханических регуляторов. В них непосредственно входят конструктивные параметры агрегатов. Расчеты на ЦВМ с помочью этих моделей требуют, как правило, значительных затрат машинного времени, однако их результаты позволяют учесть влияние ряда вторичных факторов, таких как трение в элементах конструкции, усилия на исполнительных устройствах регуляторов, изменение формы проходных сечений отверстий и т.д., которые в отдельных случаях могут оказывать существенное влияние на характеристики регуляторов. При этом удается сблизить результаты расчетных и экспериментальных исследований. Математические модели первой группы оказываются аффективным при доводке двигателя и его регуляторов, анализе возникающих дефектов, а также при сопровождающем эксперимент моделировании.

Математические модели второй группы предназначаются для исследований в "большом", когда необходимо проведение расчетов на ЦВМ или АВМ в натуральном масштабе времени. Такое требование предъявляется к моделям, используемым для выбора характеристик системы регулирования при полунатурном моделировании на стендах для испытаний ГТД и их регуляторов, на пилотажных стендах для отработки взаимодействия САР ГЩ к летательного аппарата, в системах тренажеров и в ряде других случаев. Модели второй группы являются нелинейными моделями, в которых обычно воспроизводятся программы регулирования во всем необходимом диапазоне изменения внешних условий и режимов работы двигателя. При этом характерным является упроченное описание динамических процессов и статических характеристик отдельных элементов, когда параметры конструкции, как правило, содержатся в обобщенных коэффициентах уравнений и эквивалентных статических характеристиках.

Третья группа моделей предназначена, в основном, для исследования характеристик систем регулирования вблизи установившихся режимов. В этом случае решаются задачи определения запасов устойчивости "в малом", оценки характера переходных процессов при небольших возмущениях, как в случае чисто расчетных исследований, так и при полунатурном моделировании, когда отдельные элементы системы могут быть представлены натурными агрегатами. Модели третьей группы обычно бывают линейными или содержат типовые эквивалентные статические нелинейные характеристики (гистерезис, зоны нечувствительности, области насыщения и т.д.) элементов регуляторов. Исследования с помощью таких моделей могут быть выполнены как на ЦВМ, так и на АВМ. В результате таких исследований может быть осуществлен предварительный выбор характеристик регуляторов в начальной стадии проектирования системы.

Настоящая методика включает в себя математические модели гидромеханических агрегатов САР ГТД всех рассмотренных типов.

В методике вопросы моделирования агрегатов основного и дополнительного контуров ГТД рассматриваются на примере агрегатов, разработанных на предприятиях п/я A-325I и п/я А-3315.

Использованная литература, а также авторы разделов методики указаны в приложении.