- •Теория автоматического управления
- •1 Основные понятия и определения
- •1.1 Управление и регулирование
- •1.2 Состав системы автоматического регулирования.
- •1.3 Принципы автоматического регулирования
- •1.4 Типовая функциональная схема сар
- •1.5 Классификация сар
- •1.6 Математический аппарат теории автоматического регулирования
- •1.7 Задачи теории автоматического регулирования
- •1.8 Требования к системам автоматического регулирования
- •1.9 Режимы работы сар
- •1.10 Типовые внешние воздействия
- •2. Примеры систем автоматического регулирования
- •2.1 Система стабилизации уровня в ёмкости (рис. 2.1)
- •2.2 Регулятор частоты вращения вала главного судового дизеля (рис. 2.3)
- •2.3 Регулятор частоты вращения вала непрямого действия (рис 2.5)
- •2.4 Регулятор с жёсткой обратной связью (рис 2.7)
- •Сервомотора и сообщая его верхнюю полость со сливом. Поршень идёт вверх на увеличение топливоподачи.
- •2.5 Регулятор с гибкой обратной связью (рис.2.9)
- •2.6 Система регулирования уровня жидкости в резервуаре (рис. 2.11, а)
- •2.7 Сар уровня воды в резервуаре (рис. 2.12, а)
- •2.8 Сар температуры в камере (рис. 2.13, а)
- •2.9 Сар уровня воды в резервуаре (рис. 2.14, а)
- •2.10 Система автоматического регулирования и дистанционного измерения температуры в камере (рис. 2.15, а)
- •3 Типовые динамические звенья
- •6. Звено второго порядка описывается уравнением вида:
- •6.В в случае
- •4 Передаточная функция
- •5 Вынужденные колебания и частотные характеристики сар
- •Где m() и n() – соответственно вещественная и мнимая частотные характеристики.
- •6 Устойчивость автоматических систем
- •7 Качество процессов регулирования
- •8 Взаимодействие объекта и регулятора. Законы регулирования
- •9 Противоречие между статической точностью регулирования и устойчивостью
В.П. Мальчевский
Теория автоматического управления
Учебное пособие для студентов
направлений подготовки:
6.051201 «Судостроение и
океанотехника»
6.070104 «Морской и речной
транспорт»
ОДЕССА – 2012
Учебное пособие подготовил кандидат технических наук Мальчевский Валентин Павлович – доцент кафедры «Судовые энергетические установки и техническая эксплуатация» Одесского национального морского университета в соответствии с действующими учебными программами.
Учебное пособие одобрено кафедрой «СЭУ и ТЭ» ОНМУ
(протокол № ).
Рецензент:
ВВЕДЕНИЕ
Важнейшим аспектом техники современного уровня является развитая автоматизация практически всех технических устройств и систем. Автоматизация позволяет повысить безопасность, безаварийность и точность ведения технологических процессов, снизить материальные и энергетические затраты, улучшить условия труда человека, непрерывно совершенствовать технологическую культуру. Несмотря на относительно немалые затраты, сопровождающие внедрение средств автоматизации, имеющиеся статистические данные свидетельствуют о том, что такие мероприятия являются несомненно экономически эффективными. Зачастую срок окупаемости затрат на автоматизацию технологических процессов не превышает двух-трёх лет. Следует иметь в виду, что в связи с широким распространением электрических и особенно электронных устройств автоматизации относительная стоимость автоматизации непрерывно снижается.
Функции человека в современном автоматизированном техническом мире сводятся к выполнению работ по профилактике, ремонту и настройке средств автоматизации. Само собой разумеется, на более высоком уровне находится совершенствование имеющихся и разработка новых автоматов. В большинстве случаев взаимодействие человека и автоматов требует высокого уровня теоретической подготовки, не допуская работы по методу проб и ошибок. Непонимание особенностей работы автоматики нередко является причиной того, что человек либо отключает её и не справляется с управлением в неавтоматическом режиме, либо неправильно использует автоматику, при этом то и другое приводит к чрезвычайно тяжёлым, подчас катастрофическим последствиям огромных, даже глобальных масштабов. Современные вычислительные методы и компьютерные средства их реализации позволяют существенно облегчить работу человека по принятию почти неошибочных (не всегда наилучших) решений. Однако до настоящего времени сохраняется множество ситуаций, в которых решение должно быть принято без участия компьютера, быстро и безошибочно. Отсюда очевидна необходимость глубоких и устойчивых знаний теории автоматического регулирования.
Настоящие тексты лекций разработаны автором на основании тридцатилетнего опыта преподавания соответствующих дисциплин в Одесском национальном морском университете, и его опубликование обусловлено следующими мотивами:
- происшедшим по разным причинам обеднением библиографической базы;
- появлением новых мощных и эффективных средств компьютерной интерпретации автоматических систем;
- развивающимся применением компьютерной техники в структуре автоматических систем.