Раздел 4. Анализ и синтез линейных сау

Содержание

• Теория автоматического управления
• Часть 1
• Утверждено редакционно-издательским советом университета
• 1. Информация о дисциплине
• 1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
• 1.2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы
• 1.2.2. Перечень видов практических занятий и видов контроля
• Рабочие учебные материалы
• 2.1. Рабочая программа
• Раздел 1. Введение. Основные понятия и определения (10 часов)
• Раздел 2. Общая характеристика автоматического управления (10 часов)
• Раздел 3. Теория линейных непрерывных систем (60 часов)
• Тема 1. Виды математического описания непрерывных систем
• Тема 2. Частотные характеристики динамических систем
• Тема 3. Логарифмические частотные характеристики типовых соединений звеньев
• Тема 4. Математические модели динамических систем в форме переменных состояния
• Раздел 4. Анализ и синтез линейных сау (60 часов)
• Тема 5. Алгебраические и частотные методы анализа устойчивости линейных систем
• Тема 6. Качество и точность процессов в сау
• Тема 7. Синтез систем автоматического управления
• Тема 12. Z-преобразования
• Тема 13. Структурные схемы и передаточные функции
• Тема 14. Векторно-матричные модели
• Тема 15. Частотные характеристики
• Тема 16. Анализ устойчивости
• Тема 17. Анализ качества переходных процессов
• Тема 18. Синтез дискретных систем
• Раздел 6. Нелинейные системы (55 часов)
• Тема 19. Основные понятия и определения
• Тема 20. Методы линеаризации нелинейных систем
• Тема 21. Исследование нелинейных систем
• 2.2. Тематический план дисциплины
• 2.3. Структурно-логическая схема дисциплины «Теория автоматического управления»
• 2.4. Практический блок
• 2.5. Временной график изучения дисциплины
• 3.1. Библиографический список
• Дополнительная
• 3.2. Опорный конспект по дисциплине введение
• Раздел 1. Введение. Основные понятия и определения
• При работе с данным разделом Вам предстоит:
• 1.1. Основные понятия
• Вопросы для самопроверки
• Раздел 2. Общая характеристика автоматического управления
• При работе с данным разделом Вам предстоит:
• 2.1. Классификация и общая характеристика сау
• Вопросы для самопроверки
• 3.2. Структурные схемы сау
• 3.3. Преобразование структурных схем
• 3.3.1. Последовательное соединение звеньев
• 3.3.2. Параллельные соединения звеньев
• 3.3.3. Соединение с обратной связью
• 3.3.4. Перестановка местами звеньев структурной схемы
• 3.3.5. Перестановка местами узлов суммирования и динамических звеньев
• 3.3.6. Перестановка местами узлов разветвления
• 3.3.7. Инверсия направления прямого пути
• 3.3.8. Инверсия замкнутого контура
• 3.4. Ориентированные графы непрерывных сау
• 3.5. Описание систем управления моделями пространства состояний
• 3.5.1. Уравнения состояния сау
• 3.5.2. Векторно-матричное описание непрерывной системы
• 3.5.3. Преобразование Лапласа матричного уравнения
• 3.6. Временные характеристики систем и их элементов
• 3.6.1. Импульсные переходные характеристики
• 3.6.2. Переходные характеристики
• 3.7. Частотные характеристики непрерывных систем автоматического управления
• 3.7.1. Общие положения
• 3.7.2. Построение частотных характеристик
• 3.7.3. Логарифмические частотные характеристики
• 3.8. Типовые звенья
• 3.8.1. Безынерционное звено
• 3.8.2. Апериодическое звено
• 3.8.3. Интегрирующее звено
• 3.8.4. Дифференцирующее звено
• 3.8.5. Колебательное звено
• 3.9. Пример составления математического описания
• Первичная форма описания (дифференциальные и алгебраические уравнения)
• Передаточные функции элементов
• Структурная схема системы
• Вопросы для самопроверки
• Раздел 4. Анализ и синтез линейных сау
• При работе с данным разделом Вам предстоит:
• 4.1. Устойчивость линейных непрерывных систем управления
• 4.1.1. Общее условие устойчивости замкнутых непрерывных систем
• 4.1.2. Критерии устойчивости
• 4.1.2.1. Алгебраические критерии устойчивости
• 4.1.2.2. Частотные критерии устойчивости
• Критерий годографа характеристического полинома
• Критерий Найквиста
• 4.2. Анализ точности и качества процессов управления
• 4.2.1. Оценка точности сау в установившихся режимах
• 4.2.1.1. Точность сау в режиме стабилизации
• 4.2.1.2. Установившиеся ошибки при отработке медленно меняющихся внешних воздействий (коэффициенты ошибок)
• 4.2.1.3. Анализ влияния порядка астатизма системы на установившиеся ошибки при отработке типовых степенных воздействий
• 4.2.2. Оценка качества работы сау в переходных режимах
• 4.2.2.1. Показатели качества переходных процессов
• 4.2.2.2 Связь частотных показателей с основными прямыми показателями качества
• 4 Рис. 4.22.3. Синтез систем автоматического управления
• 4.3.1. Задачи и классификация методов синтеза
• 4.3.2. Синтез желаемой лачх разомкнутой системы
• 4.3.2.1. Синтез желаемой лачх в области низких частот
• Статическая система (с астатизмом равным нулю)
• Астатическая система первого порядка
• Приравнивая Emax и eДоп, имеем
• Делим (4.6) на (4.5) и получаем
• Подставляем (4.7) в (4.5), получаем
• 4.3.2.2. Синтез желаемой лачх в области средних частот
• 4.4. Синтез корректирующих устройств
• 4.4.1. Схемы включения и классификация корректирующих устройств
• 4.4.2. Определение передаточной функции последовательного корректирующего звена
• 4.4.3. Определение передаточной функции корректирующего устройства в виде отрицательной местной обратной связи
• В соответствии с характеристикой Lку(), полученной на рис. 4.39 графически, передаточная функция
• 4.5. Синтез последовательных корректирующих устройств (регуляторов) в системах подчиненного регулирования
• 4.5.1. Настройка на “оптимум по модулю”
• 4.5.2. Настройка на “симметричный оптимум”
• 4.5.3. Модальное управление при полностью измеряемом векторе состояния объекта управления
• 4.5.4. Модальное управление при неполной информации о векторе состояния объекта управления
• Вопросы для самопроверки
• Раздел 5. Теория дискретных сау
• При работе с данным разделом Вам предстоит:
• 5.1. Понятия о дискретных сау
• 5.2. Математическое представление дискретных функций
• 5.3.1. Связь спектров непрерывного и дискретного сигналов
• 5.3.2. Связь между непрерывным преобразованием Лапласа и z-преобразованием
• 5.3.3. Обратное преобразование Лапласа
• 5.4. Структурные схемы
• 5.4.1. Дискретно-непрерывная система
• 5.4.2. Дискретная система с несколькими импульсными элементами
• 5.5. Векторно-матричное описание
• Ей соответствует разностное уравнение
• Полное переходное уравнение состояния
• 5.6. Частотные характеристики
• 5.7. Устойчивость систем
• 5.8. Анализ качества
• Вопросы для самопроверки
• Раздел 6. Нелинейные системы
• При работе с данным разделом Вам предстоит:
• 6.1. Основные понятия и определения
• 6.2. Прямой метод Ляпунова
• 6.3. Частотный метод в.М. Попова
• 6.4. Метод гармонической линеаризации
• 6.5. Методы фазового пространства
• 6.6. Коррекция нелинейных систем
• 6.7. Скользящие режимы в релейных системах
• 6.8. Статистическая линеаризация нелинейных характеристик
• Вопросы для самопроверки
• Заключение
• 3.3. Глоссарий
• 3.4. Методические указания к выполнению лабораторных работ Работа 1. Исследование динамических свойств типовых звеньев сау
• 1. Цель работы
• 2. Основные теоретические положения
• 3. Задание на лабораторную работу
• Работа 2. Исследование точности работы сау
• 1. Цель работы
• 2. Основные теоретические положения
• 3. Задание на лабораторную работу
• Работа 3. Определение оптимальных настроечных параметров
• 1. Цель работы
• 2. Основные теоретические положения
• 3. Задание на лабораторную работу
• Работа 4. Исследование дискретной системы автоматического управления
• 1. Цель работы
• 2. Основные теоретические положения
• 3. Задание на лабораторную работу
• Работа 5. Исследование параметров релейной позиционной системы
• 1. Цель работы
• Основные теоретические положения
• Порядок выполнения работы
• 4. Блок контроля освоения дисциплины
• 4.3. Тренировочные тесты текущего
• Тест № 1
• Тест № 2
• Тест № 3
• 9. Составляющая переходного процесса называется вынужденной, если она стремится
• 10. Составляющая переходного процесса называется свободной, если она стремится
• 21. Какое уравнение соответствует звену первого порядка
• 24. Каким будет запас устойчивости по фазе, если на частоте среза лачх разомкнутой системы текущее значение фазы равно 120 градусов?
• 36. Какой из двух переходных процессов с одним и тем же установившемся значением заканчивается раньше – с большим значением линейной интегральной оценки или с меньшим?
• Тест № 6
• Правильные ответы на тренировочные тесты текущего контроля
• Итоговый контроль. Вопросы к экзаменам и зачету
• Содержание
• Людмила Петровна Козлова, Олег Иванович Золотов Теория автоматического управления
• Часть 1
• 1 91186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д.5