- •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
Разомкнутая система управления – система, выходная величина которой не влияет на ее вход.
Регулирование – управление при нескольких фиксированных значениях величин.
Сигнал – физический процесс, воздействие, передающее команды управления или сообщение о состоянии объекта.
Синтез – процесс создания физического изделия, объединение элементов системы в единое целое для достижения заданной цели.
Система – соединение элементов в структуру определенного функционального назначения.
Система автоматического управления – совокупность управляемого объекта и управляющего устройства.
Состояние системы – значение ее параметров в данный момент времени.
Стабилизация – поддержание постоянной управляемой величины.
Статическая характеристика – зависимость выходной величины от входной в равновесном состоянии.
Статический объект – такой, у которого воздействия и параметры не зависят от времени.
Структура – некое упорядоченное расположение элементов, звеньев, блоков.
Структурная схема САУ – это графическое изображение, в котором каждой математической операции преобразования сигнала соответствует определенное звено.
Структурно неустойчивая система – система, которую нельзя сделать устойчивой изменяя только величину (но не знак!) её параметров.
Сумматор – устройство, алгебраически суммирующее сигналы.
Термин – слово, точно обозначающее определенное понятие, применяемое в науке и технике.
Технология – совокупность знаний о способах и средствах проведения производственных или иных процессов.
Управление – действия по переводу системы из реального состояния в желаемое.
Управляющее воздействие – изменяющее энергетические или материальные потоки.
Управляющее устройство – устройство, осуществляющее воздействие на объект управления с целью обеспечить требуемое значение выходных параметров.
Установившийся режим – режим, при котором регулируемая величина не меняется во времени.
Устойчивая САУ – система, в которой устанавливается установившейся режим после устранения воздействия.
Устойчивость – свойство системы самостоятельно возвращаться к равновесному состоянию после устранения воздействия, нарушившего ее равновесие.
Фаза – 1. Определенный момент в ходе развития какого-либо
процесса;
2. Показатель экспоненты в экспоненциальной форме
комплексной частотной характеристики.
Фазовая частотная характеристика – аргумент комплексной частотной характеристики.
Функционал – это закон, по которому каждой функции соответствует значение некоторого скалярного параметра.
Функциональная схема САУ – это графическое изображение, в котором каждому функциональному элементу соответствует определенное звено.
Функционировать – выполнять действия по достижению цели.
Функция – 1. Закон, по которому задаваемому числу отвечает
другое число;
2. Предназначение, роль, действия по достижению
цели.
Характеристика – описание отличительных признаков объекта или процесса с помощью терминов, параметров и показателей.
Характеристический полином – знаменатель передаточной функции.
Характеристическое уравнение – алгебраическое уравнение, которое получается приравниванием нулю знаменателя передаточной функции.
Цель – конечный результат.
Частота среза – частота сигнала, на которой коэффициент усиления равен единице.
Чувствительность системы – отношение относительного изменения передаточной функции системы к относительному изменению передаточной функции (или параметра) объекта управления.
Экстремальный – крайний, предельный (либо максимум, либо минимум).
Экстремум – максимум или минимум.
Элемент – часть системы, предназначенная для выполнения определенной функции.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
А
Амплитудная частотная характеристика 21 Анализ 150 Апериодическое звено второго порядка 51 Асимптотические прямые 21, 46 Астатическая система 75, 133
Б
Быстродействие 135
В
Весовая функция 27 Воздействие 7 Возмущающие воздействия 7 Время достижения первого максимума 135 Время нарастания 135 Время регулирования 135
Г
Гармоническая функция 26 Годограф Михайлова 100 Граница устойчивости 96
Д
Действительная частотная характеристика 20 |
|
Динамическая ошибка 133 Динамическое звено 56 Дифференциальное уравнение системы 14 Дифференцирующее звено 44 D - разбиение по одному параметру 118 D - разбиение по двум параметрам 125
Ж
Жесткая обратная связь 67
З
Задающие воздействия 7 Задающее устройство 9 Замкнутая система 65 Запаздывающее звено 35 Запас устойчивости 141 Звено
|
И
Измерительное устройство 9 Изображение 15 Изодромный регулятор 157 Импульсная функция 26 Инерционное звено 37 Интегральные оценки качества 144 Исполнительный механизм 9
К
Канал обратной связи 6, 65 Канал прямой связи 6, 65 Качество переходного процесса 131 Колебания гармонические 50 Колебательность 141 Комбинированное управление 11 Комплексная частотная характеристика 19 Корневые показатели 138 Коррекция 151
Коэффициент затухания 47 Коэффициенты ошибок 134 Коэффициент усиления на границе устойчивости 96, 112 |
|
Критерий устойчивости
Л
Линия обратной связи 9 Линия прямой связи 65 Логарифмическая амплитудная частотная характеристика 21 Логарифмическая фазовая частотная характеристика 21
М
Мнимая частотная характеристика 20 Модуль частотного полинома 100 Мягкая обратная связь 67
Н
Нечетный полином 100 Неустойчивая система 89
О
Область устойчивости 117 Обратная связь 9
Объект регулирования 6 Объект управления 6, 9 Однородное уравнение 89 |
Операторное уравнение 15 Определитель Гурвица 94 Оригинал 15 Ошибка регулирования 10
П
Параллельное соединение звеньев 62 Передаточная функция 17
Перенос сумматора
Перенос узла
|
|
Перерегулирование 135 Переходная функция 27
Показатели качества 131 Порог нечувствительности 135 Преобразование Лапласа
Принципы управления 10
Р
Разомкнутая система управления 6 Регулирование 6 Регулирующее устройство 6 Регулятор 6
Резонансная частота 48
С
Сигнал 7 Сигнал рассогласования (ошибки) 10 Синтез 150
|
Система автоматического регулирования (управления) 7 Система с обратной связью 64 Состояние равновесия 80 Статическая ошибка 133 Статическая система 68, 133 Степень устойчивости 141 Структура системы 56 Структурная схема 56 Ступенчатая функция 26 Сумматор 9, 57
Т
Типовое воздействие 25 Типовые звенья 33 Типовые регуляторы 156 Точность 131
У
Узел 57 Управление 6
Управляемая величина 14 Управляющие воздействия 7 Управляющее устройство 6 Устойчивая система 89
Ф
Фаза 21 Фазовая частотная характеристика 21 |
|
Х
Характеристический полином 91 Характеристическое уравнение 17, 91
Ч
Частотный полином 19, 99 Частоты пересечения 101 Четный полином 100 Чувствительность системы к изменению параметров 146 Число колебаний регулируемого параметра 136
Э
Элемент 6 |
Учебное издание