- •Содержание
- •Предисловие
- •1.1. Термины и понятия
- •1.2. Принципиальная схема автоматического управления
- •1.3. Принципы управления
- •1.4. Задачи теории автоматического управления
- •Литература
- •2.1. Дифференциальное и операторное уравнения, передаточная функция и характеристическое уравнение разомкнутой системы
- •2.2. Частотные характеристики
- •2.3. Математические модели входных воздействий
- •2.4. Переходная функция
- •Литература
- •3.1 Усилительное звено
- •3.2. Запаздывающее звено
- •3.3. Инерционное звено
- •Построение выполняется по формуле
- •Вначале находим координаты пересечения:
- •Построение выполняется по формуле
- •3.4. Интегрирующее звено
- •3.5. Дифференцирующее звено
- •Комплексная частотная характеристика
- •Логарифмическая амплитудная частотная характеристика
- •3.6. Колебательное звено
- •В случае ξ 0,3 нужно пользоваться точной лачх из-за возрастания амплитуды в окрестности резонансной частоты.
- •3.7. Апериодическое звено второго порядка
- •3.8. Классификация типовых звеньев
- •Литература
- •4.1. Построение и анализ структурных схем
- •4.2. Передаточные функции систем
- •4.2.1. Последовательное соединение звеньев
- •4.2.2. Параллельное соединение звеньев
- •4.2.3. Система с обратной связью
- •4.2.4. Передаточная функция разомкнутой системы
- •4.2.5. Передаточная функция замкнутой системы
- •4.2.6. Передаточная функция по ошибке
- •4.2.7. Передаточная функция по возмущению
- •4.2.8. Передаточные функции системы с перекрестными связями
- •4.3. Статические и астатические системы
- •4.4. Перестановка структурных элементов
- •4.4.1. Перестановка узлов и сумматоров
- •4.4.1.1. Перенос узла через узел
- •4.4.1.2. Перенос сумматора через сумматор
- •4.4.1.3. Перенос сумматора через узел по направлению передачи сигнала
- •4.4.1.4. Перенос сумматора через узел против направления передачи сигнала
- •4.4.2. Перенос узла или сумматора через звено
- •4.4.2.1. Перенос узла с выхода звена на вход
- •4.4.2.2. Перенос узла с входа звена на выход
- •4.4.2.3. Перенос сумматора с выхода звена на вход
- •4.4.2.4. Перенос сумматора с входа звена на выход
- •5.1. Понятие об устойчивости
- •Записываем операторное уравнение
- •5.2. Критерий Гурвица Для характеристического уравнения
- •5.3. Критерий Михайлова
- •Находим передаточную функцию замкнутой системы
- •5.4. Критерий Найквиста
- •Литература
- •6.1. Прямые показатели качества
- •6.2. Косвенные показатели качества
- •6.4. Апериодический процесс с колебательной составляющей
- •Интегральные оценки качества Первая интегральная оценка:
- •6.3. Чувствительность к изменению параметров
- •Литература
- •7.1. Понятие синтеза системы
- •7.2. Коррекция систем
- •7.2.1. Последовательная коррекция
- •7.2.2. Параллельная коррекция
- •7.2.3. Коррекция по возмущению
- •7.2.4. Коррекция времени регулирования
- •Корректирующими звеньями
- •7.3. Синтез типовых регуляторов
- •Литература
- •Приложение
- •Разомкнутая система управления – система, выходная величина которой не влияет на ее вход.
- •Гильфанов Камиль Хабибович Подымов Владимир Николаевич
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
К.Х. Гильфанов, В.Н. Подымов
ТЕОРИЯ
АВТОМАТИЧЕСКОГО
УПРАВЛЕНИЯ
Линейные системы
Допущено Ученым Советом КГЭУ в качестве
учебного пособия для студентов
соответствующих специальностей
Казань, 2008
УДК 519.7
ББК 32.965
Гильфанов К.Х., Подымов В.Н.
Теория автоматического управления: Учеб. пособие. – Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2008. – 176 с.
ISBN 5-9221-0379
Учебное пособие сопровождает курс лекции "Теория автоматического управления" и предназначено для студентов специальностей 140211.65, 140602.65, 140610.65, 210106.65, 140106.65, 140601.65, 140604.65, 140606.65, 200106.65 обучающихся в казанском государственном энергетическом университете.
Рассмотрены теоретические основы автоматического регулирования линейных систем. Дано описание управлений динамики, передаточных функций, частотных характеристик типовых звеньев и их соединений. Даны методы расчета устойчивости систем, рассмотрены вопросы качества регулирования и синтеза систем.
ISBN 5-9221-0379
|
Подымов В.Н., 2008 Гильфанов К.Х., 2008 , 2008 |
Содержание
Предисловие………………………………………………. |
5 |
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ………………………………….. |
6 |
1.1. Термины и понятия……………………………… |
6 |
1.2. Принципиальная схема автоматического управления………………………………………. |
8 |
1.3. Принципы управления………….…………........ |
10 |
1.4. Задачи теории автоматического управления. |
12 |
Литература………………….……………………………. |
13 |
2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ САУ………….… |
14 |
2.1. Дифференциальное и операторное уравнения, передаточная функция и характеристическое уравнение……………………………….. |
14 |
2.2. Частотные характеристики…………………..… |
19 |
2.3. Математические модели входных воздействий………………………………..……………….. |
25 |
2.4. Переходная функция……………………………. |
27 |
Литература……………………………………………....... |
32 |
3. ТИПОВЫЕ ЗВЕНЬЯ………………………………....... |
33 |
3.1. Усилительное звено…………………………….. |
34 |
3.2. Запаздывающее звено………………………..... |
35 |
3.3. Инерционное звено…………………………....... |
37 |
3.4. Интегрирующее звено………………………….. |
42 |
3.5. Дифференцирующее звено……………………. |
44 |
3.6. Колебательное звено………………………....... |
47 |
3.7. Апериодическое звено второго порядка…….. |
51 |
3.8. Классификация типовых звеньев……………... |
54 |
Литература………………………………………………… |
55 |
4. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ И ПЕРЕДАТОЧНЫЕ ФУНКЦИИ……………………………………………… |
56 |
4.1. Построение и анализ структурных схем…….. |
56 |
4.2. Передаточные функции систем……………….. |
59 |
4.3. Статические и астатические системы……….. |
75 |
4.4. Перестановка структурных элементов………. |
77 |
Литература…………………………………………….…... |
88 |
5. УСТОЙЧИВОСТЬ СИСТЕМ………………………..... |
89 |
5.1. Понятие об устойчивости……………………… |
89 |
5.2. Критерий Гурвица……………………………….. |
93 |
5.3. Критерий Михайлова……………………………. |
99 |
5.4. Критерий Найквиста…………………………….. |
107 |
5.5. Выделение области устойчивости D - разбиением……………………………..…… |
116 |
5.5.1. D - разбиение по одному параметру…… |
118 |
5.5.2. D - разбиение по двум параметрам……. |
125 |
Литература……………………………………………….... |
130 |
6. КАЧЕСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ………………….….. |
131 |
6.1. Прямые показатели качества………………..... |
131 |
6.2. Косвенные показатели качества……………… |
138 |
6.3. Чувствительность к изменению параметров.. |
146 |
Литература……………………………………………….... |
149 |
7. СИНТЕЗ СИСТЕМ……………………………...……... |
150 |
7.1. Понятие синтеза системы……………………... |
150 |
7.2. Коррекция систем………………………………... |
151 |
7.3. Синтез типовых регуляторов………………….. |
156 |
Литература……………………………………………...…. |
161 |
Приложение……………………………………………….. |
163 |
Глоссарий………………………………………….………. |
165 |
Предметный указатель……………………………..…… |
172 |