- •Теория автоматического управления и регулирования
- •2005 Введение
- •1. Общие сведения о системах автоматического регулирования
- •1.1. Основные задачи
- •1.2. Понятие об автоматическом регулировании
- •1.3. Разомкнутые и замкнутые системы автоматического регулирования
- •1.4. Системы автоматической стабилизации
- •1.5. Следящие системы
- •1.6. Понятие о непрерывных и прерывистых системах
- •Контрольные вопросы
- •2. Линейные и нелинейные системы автоматического регулирования. Общий метод линеаризации
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Общий метод линеаризации
- •Контрольные вопросы
- •3. Динамические звенья и их характеристики
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Временные характеристики звеньев
- •3.3. Частотные характеристики звеньев
- •3.4. Логарифмические частотные характеристики звеньев
- •3.5. Безынерционное звено
- •3.6. Апериодическое звено первого порядка
- •3.7. Апериодическое звено второго порядка
- •3.8. Идеальное интегрирующее звено
- •3.9. Инерционное интегрирующее звено
- •3.10. Идеальное дифференцирующее звено
- •3.11. Реальное дифференцирующее звено
- •3.12. Неустойчивые звенья
- •Контрольные вопросы
- •4. Составление и анализ исходных дифференциальных уравнений Систем Автоматического регулирования
- •4.1. Общий метод составления исходных уравнений
- •4.2. Передаточные функции систем автоматического регулирования
- •4.3. Составление уравнений на основе типовых звеньев
- •Контрольные вопросы
- •5. Устойчивость линейных систем автоматического регулирования
- •5.1. Понятие об устойчивости линейных систем
- •5.2. Алгебраический критерий устойчивости
- •1. Уравнение первого порядка
- •2. Уравнение второго порядка
- •3. Уравнение третьего порядка
- •4. Уравнение четвертого порядка
- •5.3. Критерий устойчивости Михайлова
- •5.4. Определение устойчивости по логарифмическим характеристикам
- •Контрольные вопросы
- •6. Построение кривой переходного процесса в системе автоматического регулирования
- •6.1. Общие положения
- •6.2. Классический метод
- •6.3. Метод трапецеидальных вещественных характеристик
- •Контрольные вопросы
- •7. Оценка качества регулирования
- •7.1. Общие положения
- •7.2. Точность в типовых режимах
- •7.3. Определение показателей качества регулирования по переходной характеристике
- •7.4. Приближенная оценка вида переходного процесса по вещественной частотной характеристике
- •7.5. Корневые методы
- •7.6. Частотные критерии качества
- •Контрольные вопросы
- •8. Элементы синтеза систем автоматического регулирования
- •8.1. Общие положения
- •8.2. Метод логарифмических амплитудных характеристик
- •8.3. Синтез последовательного корректирующего устройства
- •Контрольные вопросы
- •9. Нелинейные Системы автоматического регулирования
- •9.1. Методы исследования процессов в нелинейных системах
- •9.2. Метод фазовой плоскости
- •Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Рекомендуемый Библиографический список
Контрольные вопросы
1. Дайте понятие о нелинейных САР.
2. Перечислите методы исследования процессов в нелинейных САР.
3. Изложите метод фазовой плоскости.
4. Перечислите свойства фазовых траекторий.
5. Дайте понятие об устойчивости нелинейных систем.
Заключение
Системы автоматизированного управления являются важнейшими элементами электроподвижного состава, предназначенными для регулирования скорости и управления процессом движения в режимах тяги и электрического торможения. При их помощи машинист или автоматическое устройство реализует необходимые тяговые и тормозные характеристики ЭПС и, в конечном итоге, выполняет график движения. Современные системы управления используют последние достижения автоматики и информационной электроники.
Изучив дисциплину, студент должен знать: принципы автоматического регулирования; временные, частотные и логарифмические частотные характеристики типовых динамических звеньев; методы аналитической и графической линеаризации; методы математического описания систем автоматического регулирования (САР) с помощью передаточных функций; алгебраические и частотные критерии оценки устойчивости линейных систем; методы и критерии исследования качества процесса регулирования; методы инженерного синтеза САР; методы исследования процессов, протекающих в нелинейных САР; способы исследования процессов, протекающих в импульсных САР.
Кроме того, студент должен уметь: использовать математический аппарат для описания САР; пользоваться методикой построения частотных характеристик; оценивать устойчивость проектируемой системы; исследовать переходные процессы; оценивать качество процесса регулирования; находить пути повышения устойчивости и улучшения показателей качества регулирования.
Освоение настоящей дисциплины позволит будущему специалисту разобраться в процессах, протекающих в системах автоматического регулирования, применяемых на современном ЭПС, а также в вопросах разработки, проектирования и исследования различных систем автоматического управления.
Рекомендуемый Библиографический список
Бесекерский, В.А. Теория систем автоматического управления / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. – 4-е изд. перераб. и доп. – СПб. : Профессия, 2003.
Попов, Е.П. Динамика систем автоматического регулирования / Е.П. Попов. – М. : ГИТТЛ, 1954.
Теория автоматического управления : учеб. для вузов. В 2-х ч. Ч. I. / под ред. А.А. Воронова. – М. : Высшая школа, 1986.
Бесекерский, В.А. Теория систем автоматического регулирования / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. – М. : Наука, 1966.
Сборник задач по теории автоматического регулирования и управления / под ред. В.А. Бесекерского. – 4-е изд. – М. : Наука, 1972.
Теория автоматического регулирования / под ред. В.В. Солодовникова. – Книги I, II и III. – М. : Машиностроение, 1967.
Автоматизация электроподвижного состава : учеб. для вузов ж.-д. трансп. / под ред. А.Н. Савоськина. – М. : Транспорт, 1990.
Теория автоматического управления / под ред. А.В. Нетушила. – Ч. 1. – М. : Высшая школа, 1968.
Шаталов, А.С. Задачи по теории автоматического управления / А.С. Шаталов. – М. : Высшая школа, 1979.