Лекция 1. Общие сведения о системах управления

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

ТЕОРИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ЧАСТЬ 1

ОБЫКНОВЕННЫЕ ЛИНЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

СОДЕРЖАНИЕ

Лекция 1. Общие сведения о системах управления. 5

Введение. 5

Основные понятия, термины и определения. 7

Классификация систем управления. 11

Принципы управления и принципы построения систем управления. 13

Принцип разомкнутого цикла. 14

Принцип замкнутого цикла (принцип обратной связи) 15

Комбинированный принцип. 17

Принцип адаптации. 19

Структура и основные элементы систем автоматического управления. 23

Контрольные вопросы.. 24

Лекция 2. Математическое описание элементов и систем управления. 26

Режимы работы САУ.. 26

Общие понятия необходимые для математического описания. 29

Линеаризация дифференциальных уравнений. 30

Формы записи линеаризованных уравнений. 33

Передаточная функция есть отношение изображений по Лапласу его выходной и входной величин при нулевых начальных условиях и равных нулю воздействиях на остальных входах элемента. 36

Контрольные вопросы.. 37

Лекция 3. Структурные схемы и их преобразование. Временные и частотные функции. 38

Соединение элементов. 38

Частотные характеристики. 41

Логарифмические характеристики. 44

Временные функции и характеристики. 44

Контрольные вопросы.. 46

Лекция 4. Классификация типовых динамических звеньев САУ. Минимально-фазовые звенья первого порядка. 47

Классификация звеньев. 47

Пропорциональное (безынерционное, усилительное) звено. 48

Идеальное интегрирующие звено. 49

Идеальное дифференцирующие звено. 50

Инерционное звено 1-го порядка. 52

Контрольные вопросы.. 55

Лекция 5. Минимально-фазовые звенья второго порядка. Особые звенья линейных САУ: неминимально-фазовые звенья, звено чистого запаздывания. 56

Общее управление динамики для звеньев второго порядка. 56

Колебательное: 57

Консервативное. 59

Линеаризация ЛАЧХ звеньев 2-го порядка. 59

Временные характеристики. 60

Минимально – и не минимально – фазовые звенья. 60

Звено чистого запаздывания. 62

Контрольные вопросы.. 63

Лекция 6. Дифференциальные уравнения и передаточные функции замкнутых систем управления. Многомерные системы управления. 64

Дифференциальные уравнения и передаточные функции замкнутых систем управления 64

Многомерные системы управления. 69

Контрольные вопросы.. 71

Лекция 7. Понятие устойчивости линейных непрерывных САУ. Алгебраические критерии устойчивости.. 72

Понятие устойчивости линейных непрерывных САУ.. 72

Алгебраические критерии устойчивости. 75

Критерий устойчивости Гурвица. 75

Контрольные вопросы.. 81

Лекция 8. Частотные критерии устойчивости. Запасы устойчивости. Оценка устойчивости по ЛЧХ. 83

Частотные критерии устойчивости. 83

Критерий устойчивости Михайлова. 83

Критерий устойчивости Найквиста. 88

Запасы устойчивости. 94

Оценка устойчивости по ЛЧХ.. 96

Контрольные вопросы.. 98

Лекция 9. Оценка качества управления. 99

Общие понятия. 99

Оценка точности работы систем.. 101

Определение установившихся ошибок. 101

Точность в типовых режимах. 102

Моделирование систем управления. 105

Контрольные вопросы.. 108

Лекция 10. Точность и чувствительность систем управления. 109

Общие методы повышения точности систем управления. 109

Теория инвариантности и комбинированное управление. 112

Неединичные обратные связи. 115

Чувствительность систем автоматического управления. 116

Контрольные вопросы.. 119

Лекция 11. Показатели качества. Критерии качества переходного процесса. Понятие коррекции. Способы коррекции САУ: последовательная коррекция динамических свойств, параллельная коррекция. 120

Показатели качества. 120

Критерии качества переходного процесса. 125

Способы коррекции САУ.. 134

Последовательная коррекция динамических свойств. 135

Параллельная коррекция. 142

Контрольные вопросы.. 146

Лекция 12. Жесткие и гибкие обратные связи. Синтез последовательных корректирующих устройств. 147

Жесткие и гибкие обратные связи. 147

Жесткая обратная связь. 148

Инерционная жесткая обратная связь. 150

Гибкая обратная связь. 151

Инерционная гибкая обратная связь. 151

Синтез последовательных корректирующих устройств. 152

Частотный метод синтеза корректирующих устройств. 154

Контрольные вопросы.. 161

Лекция 13. Оптимальные характеристики САУ. Настройка систем на технический и симметричный оптимумы. 163

Технический оптимум.. 163

Симметричный оптимум.. 166

Пример. 168

Контрольные вопросы.. 170

Лекция 14. Случайные процессы в системах управления. 171

Введение в статистическую динамику систем управления. 171

Общие сведения о случайных процессах. 172

Оценка работы линейных автоматических систем при случайных стационарных воздействиях. 179

Контрольные вопросы.. 181

Лекция 15. Анализ систем в пространстве состояний.. 183

Метод переменных состояния. 183

Модальное уравнение. 186

Контрольные вопросы.. 187

Лекция 16. Основы дискретных САУ. 188

Особенности импульсных САУ.. 188

Особенность анализа динамических свойств импульсной САУ.. 189

Качество управления в импульсных САУ.. 190

Математическое описание импульсных САУ.. 191

Контрольные вопросы.. 191

Лекция 17. Основы нелинейных САУ. 192

Основные определения и типы нелинейностей. 192

Методы анализа нелинейных САУ.. 193

Метод фазовой плоскости. 193

Метод гармонической линеаризации. 194

Устойчивость нелинейных САУ.. 195

Контрольные вопросы.. 195

Лекция 1. Общие сведения о системах управления

План лекции

1. Введение

2. Основные понятия и определения

3. Классификация систем управления

4. Принципы управления и построения систем управления

5. Структура и основные элементы систем автоматического управления

6. Контрольные вопросы

Поиск по сайту: