Теория автоматического управления

Купить бумажную книгу и читать

Название: Теория автоматического управления

Автор: Лысов В.Е.

Издательство: Самара: Самар. гос. техн. ун-т

Год: 2009

Страниц: 347

ISBN: 978-5-7964-1241-1

Формат: PDF

Размер: 63 Мб

Язык: русский

Систематически изложены основы современной теории автоматического управления промышленными установками и технологическими процессами. Рассмотрена методика составления дифференциальных уравнений движения динамических звеньев, переход к передаточным функциям и амплитудно-фазовым частотным характеристикам. На этой основе представлен частотный метод анализа линейных аналоговых и дискретных систем, а также нелинейных систем, допускающих гармоническую линеаризацию.

Излагается методика структурно-параметрического синтеза следящих, инвариантных, адаптивных систем автоматического управления (САУ), а также САУ с элементами искусственного интеллекта.

Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Основы линейной теории автоматического управления

Проблемы автоматического управления, основные понятия, терминология.

Кроткие исторические сведения о становлении ТАУ

как учебной дисциплины

Принцип действия, определение систем автоматического

управления, задачи теории автоматического управления (ТАУ)

Классификация САУ по используемой информации

Классификация САУ по математическому описанию

и формированию сигнала на объект управления

Структурные и функциональные схемы САУ

Статический режим работы систем автоматического управления

Определение статического и динамического

режимов работы САУ

Способы управления в системах автоматического управления

Статические характеристики структурных звеньев САУ

Типовые соединения структурных звеньев САУ

Перекрёстные автономные связи в структурных звеньях САУ

и их преобразование

Основное уравнение статического режима работы САУ

Примеры применения основного уравнения статического режима работы САУ

Особенности статического режима работы САУ

с несколькими управляемыми координатами

Передаточная функция, амплитудно-фазовая частотная

характеристика типовых динамических звеньев САУ

Основные математические методы, применяемые в ТАУ.

Преобразование Лапласа и его свойства

Линеаризация дифференциальных уравнений движения

звеньев САУ

Методика анализа САУ на персональных компьютерах

Определение амплитудно-фазовых частотных характеристик (АФЧХ), передаточных функций (ПФ) динамических звеньев САУ

Передаточные функции, амплитудные и фазовые частотные

характеристики типовых динамических звеньев САУ

Методика составления уравнений движения.

передаточных функций, структурных схем звеньев систем автоматического управления

Электродвигатель постоянного тока с независимым возбуждением или с постоянными магнитами при управлении со стороны приложенного к якорю напряжения

(управление при постоянном моменте

Передаточная функция электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением путём изменения потока возбуждения (регулирование частоты вращения ротора двигателя при постоянной мощности)

Передаточная функция асинхронного короткозамкнутою электродвигателя при частотой управлении

Уравнение движения, передаточная функция генератора постоянного тока

Передаточная функция двухфазного асинхронного электродвигателя

Передаточная функция, структурная схема тиристорного преобразователя

Устойчивость систем автоматического управления.

Критерии устойчивости

Определение устойчивости систем автоматического управления

Критерий устойчивости Гурвица

Критерий устойчивости А. В. Михайлова

Критерий устойчивости Г. Найквиста

Логарифмический критерий устойчивости

Синтез корректирующих устройств в линейных непрерывных

системах автоматического управления

Построение желаемой логарифмической амплитудно-фазочастотной характеристики разомкнутой системы автоматического управления

Синтез последовательного корректирующего звена рациональной структуры

Синтез последовательного астатического

корректирующего устройства

Синтез параллельного корректирующего звена

Построение желаемой амплитудно-фазовой частотной характеристики с учетом дополнительных ограничение

Методы построения переходных процессов в линейных

аналоговых системах автоматического управления

Графоаналитичсский метод построения переходного процесса

с использованием вещественно-частотной характеристики Р(?) замкнутой системы

Пример построения переходного процесса в линейной непрерывной САУ по её вещественно-частотной характеристике Р(?) в замкнутом состоянии

Пример расчёта переходного процесса в непрерывной

линейной САУ па персональном компьютере

Структурно-параметрический синтез линейных систем

Структурно-параметрический синтез следящих САУ

Определение следящей системы

Методика структурного синтеза следящих САУ

Динамика следящей системы при управлении в функции отклонения и производной от выходной величины

Динамика следящей системы при управлении в функции отклонения н её производной

Динамика следящей САУ с комбинированным управлением

Структурно-параметрический синтез инвариантных САУ

Определение инвариантной САУ

Инвариантность САУ при комбинированном

способе управления

Пример синтеза инвариантной связи для САУ стабилизации

частоты вращения электродвигателя

Структурно-параметрический синтез адаптивных систем

автоматического управления

Определение адаптивной системы

Структурный синтез адаптивной самонастраивающейся САУ стабилизации качества управления

Пример синтеза адаптивного регулятора

для самонастраивающейся САУ

Адаптивные САУ с оптимизацией качества управления

(экстремальные системы)

Структурный синтез интеллектуальных технических систем

автоматического управления (ИСАУ

Определение ИСАУ и основная терминология

Представление качества управления для ИСАУ.

Представление качества в сборочном производстве

методом продольно-прессового соединения деталей

с предварительным натягом

Структурные схемы ИСАУ. Структурная схема ИСАУ

процессом запрессовки

Обобщённая структурная схема ИСАУ

Динамика дискретных линейных систем

автоматического управления

Представление сигналов в дискретных системах

и математические методы анализа

Особенности в представлении сигналов в ЦСАУ.

Специфические звенья в структуре ЦСАУ

Способы управления, классификация, расчетные

структурные схемы ЦСАУ

Определение Z-преобразования и его применение

к расчёту ЦСАУ

Примеры определения Z-преобразования

Основные свойства Z-преобразования

Анализ дискретных систем автоматического управления

частотными методами

Определение амплитудно-фазовой частотной характеристик и

(АФЧХ) дискретной системы

Применение теоремы Котельникова-Шеннона для обоснования

метода анализа и синтеза ЦСАУ

Определение передаточной функции. Передаточная функция

разомкнутой ЦСАУ

Определение передаточной функции ЦСАУ

в замкнутом состоянии

Анализ устойчивости и построение переходных процессов

в ЦСАУ на основе Z-преобразования

Методы исследования нелинейных систем автоматического управления

Структурные преобразования в нелинейных САУ

Виды нелинейностей в системах автоматического управления

Составление структурных схем систем управления

Структурные преобразования в нелинейных системах

Метод фазовой плоскости

Теоретические основы метода

Построение фазовых траекторий по уравнениям

движения системы

Построение фазовых траекторий с помощью изоклин

Пример расчёта

Исследование динамики нелинейных систем автоматического

управления методом гармонической линеаризации

Общая характеристика метода гармонической линеаризации

Методика нахождения коэффициентов гармонической

линеаризации

Определение параметров автоколебаний с помощью

метода гармонической линеаризации

Анализ нелинейностей САУ методом гармонического баланса

Библиографический список

Приложения