Содержание

Список сокращений 3

ОСНОВЫ ТЕОРИИ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ 4

Введение 4

Примеры систем автоматического управления 5

Классический регулятор Уатта для паровой машины 5

Система регулирования скорости вращения двигателей 8

Автоматизированный электропривод 9

Система терморегулирования 10

Следящая система автоматического управления 11

Система автоматического регулирования уровня 12

Обобщённая структура автоматической системы 13

Принципы автоматического управления 15

Математическая модель автоматической системы 21

Пространство состояний 23

системы автоматического управления 23

Классификация систем автоматического управления 25

Структурный метод описания САУ 28

ОБЫКНОВЕННЫЕ ЛИНЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ 32

Понятие обыкновенной линейной системы 32

Линеаризация дифференциального 33

уравнения системы 33

Форма записи линеаризованных 36

дифференциальных уравнений 36

Свойства преобразования Лапласа 39

Пример исследования функционального элемента 40

Передаточная функция 43

Типовые воздействия 44

Временные характеристики системы автоматического управления 46

Частотная передаточная функция системы 48

автоматического управления 48

Частотные характеристики системы 50

автоматического управления 50

Типовые звенья 51

5. Дифференцирующее звено. 62

Неустойчивые звенья 64

Соединения структурных звеньев 65

Преобразования структурных схем 67

Передаточная функция замкнутой системы автоматического управления 69

Передаточная функция замкнутой системы по ошибке 71

Построение частотных характеристик системы 72

УСТОЙЧИВОСТЬ СИСТЕМ 76

АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ 76

Понятие устойчивости 76

Условия устойчивости системы 77

автоматического управления 77

Теоремы Ляпунова об устойчивости линейной системы 80

Критерии устойчивости системы 81

Общие сведения 81

Критерий устойчивости Гурвица 82

Критерий устойчивости Найквиста 84

Применение критерия к логарифмическим характеристикам 88

Критерий устойчивости Михайлова 91

Построение области устойчивости системы методом D-разбиения 93

Структурная устойчивость систем 97

КАЧЕСТВО СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ 100

Показатели качества 100

Точность системы автоматического управления 102

Статическая ошибка системы 102

Вынужденная ошибка системы 103

Прямые методы анализа качества системы 104

Аналитическое решение дифференциального уравнения 104

Решение уравнения системы операционными методами 107

Численное решение дифференциального уравнения 108

Моделирование переходной характеристики 110

Косвенные методы анализа качества 112

Оценка качества по распределению корней характеристического полинома системы 112

115

Интегральные оценки качества процесса 115

Оценка качества по частотным характеристикам 118

Основы метода 118

Оценка качества системы по частотной характеристике 120

Оценка колебательности системы 123

Построение вещественной частотной характеристики 126

Оценка качества САУ по логарифмическим характеристикам 128

СИНТЕЗ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ 131

Постановка задачи синтеза системы 131

Параметрический синтез системы 132

Структурный синтез системы 136

Способы коррекции системы 136

Построение желаемой логарифмической характеристики системы 139

142

Синтез последовательного корректирующего звена 142

Синтез параллельного корректирующего звена 145

Другие методы синтеза систем автоматического управления 146

Реализация систем 147

автоматического управления 147

Промышленные регуляторы 147

Особенности реализации промышленных регуляторов 152

Настройка промышленных регуляторов 153

Управление по возмущению 156

Комбинированное управление 157

Многосвязные системы регулирования 159

Обеспечение автономности управления 161

Библиографический список 164

Предметный указатель 165

Содержание 173

Учебное издание

Редактор Т.А. Москвитина

Компьютерная верстка В.С. Николайчук

ИД № 06039 от 12.10.2001 г.

Сводный темплан 2007 г.

Подписано к печати 31.01.07. Бумага офсетная. Формат 6084 ¹/₁₆.

Отпечатано на дупликаторе. Усл. печ. л. 11,0. Уч.-изд. л. 11,0

Тираж 100 экз. Заказ 123.

Издательство ОмГТУ. 644050, г. Омск, пр-т Мира,11

Типография ОмГТУ

165