МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

СХІДНОУКРАЇНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені Володимира Даля

Кафедра електротехнічних систем електроспоживання

Теорія автоматичного керування

Конспект лекцій

з дисципліни "Теорія автоматичного керування та автоматика в електроенергетиці "

для студентів спеціальності 6.050701 усіх форм навчання

м. Луганськ

2013

УДК 621.

Колесніченко С.П.

Теорія автоматичного керування: Конспект лекцій з дисципліни "Теорія автоматичного керування та автоматика в електроенергетиці" - Луганськ: СНУ ім. В.Даля, 2010. - 24 с.

Составлено в соответствии с учебным планом подготовки специалистов по специальности 6.090603 "Электротехнические системы электропотребления" для студентов дневной вечерней и заочной форм обучения.

Пособие выполнено в соответствии с программой курса " Теорія автоматичного керування та автоматика в електроенергетиці". Является кратким конспектом основных разделов.

Зміст

Лекция 1. Введение. Основные задачи и принципы управления. .............................................. 3

Лекция 2. Алгоритмы управления. Основные законы управления. Виды систем автоматического управления. ………… ........................................................................................ 9

Лекция 3. Математическое описание элементов и систем управления. Передаточные функции звеньев. Соединения звеньев и передаточные функции этих соединений .……....12

Лекция 4. Структурные преобразования систем. Дифференциальные уравнения замкнутых АС. Частотные характеристики. Типовые входные воздействия. Переходные характеристики.…17

Лекция 5.Устойчивость линейных автоматических систем. Понятие устойчивости линейных АСУ. Критерии устойчивости. ……………………………………………………..…………... 23

Лекция 6.Оценка качества процессов управления. ……………................................................ 25

Лекция 7. Корректирующие устройства и методы их синтеза. Инвариантность ................... 28

Введение

В русском языке термин "управление" охватывает весьма широкий круг понятий (например, верховное правление государством, отраслью народного хозяйства, предприятием, производственным процессом, вождение самолетов и автомашин и т. д.). Такого обобщенного термина в английском языке нет, а перечисленные выше разновидности управления обозначаются отдельными словами rule, govern, direct, manage, control и т. д.

Норберт Винер ввел термин "кибернетика", называя им всю теорию управления и связи в машинах и живых организмах. Этот термин происходит от греческого слова кибернао, применявшееся к действиям корабля. Однако слово "кибернетика" в английском языке не стало синонимом русского "управление" в широком смысле. Обобщающую роль чаще играют два термина - control, если говорят об управлении системами, не включающими социальные и экономические аспекты, и manage, если наличие человека или коллектива в системе управления требует не только математических, но и социологических, психологических моделей и т.п.

Все процессы, выполняемые человеком для достижения поставленных целей, представляют собой совокупность действий, называемых операциями, которые подразделяются на рабочие операции и операции управления. К первым относятся действия, требующие затрат физического труда человека. Замена человека в рабочих операциях механизмом называется механизацией. Но для правильного и качественного выполнения рабочих операций необходимо обеспечивать их операциями управления, совокупность которых и образует процесс управления. Этими операциями обеспечивается начало, порядок следования и прекращение отдельных операций, процессу придаются необходимые показатели (направление, скорость, температура, величина тока и напряжения и т.д.).

Таким образом, управление представляет собой такую совокупность воздействий на какой-либо процесс или объект, которая обеспечивает достижение поставленной цели.

Замена труда человека, как в рабочих, так и в операциях управления действиями технических устройств называется автоматизацией, а технические устройства, действующие без участия человека - автоматическими устройствами. Совокупность технических средств (машин, орудий труда, средств механизации) является объектом управления, а совокупность устройств управления и объекта образует систему управления. Система, в которой все рабочие и управленческие операции выполняются техническими устройствами, называется автоматической системой. Если автоматизирована только часть управленческих операций, а другая их часть выполняется людьми, то такая система называется автоматизированной системой управления (АСУ).

Автоматическое управление или регулирование - это управление техническими устройствами и системами без непосредственного участия человека. Автоматическое регулирование - это частный вид автоматического управления и является более узким понятием.

Теория автоматического управления (ТАУ) - это наука, которая изучает процессы и свойства управления, методы их исследования и основы проектирования, разработки и технической реализации автоматического управления, автоматических систем в любой области техники.

Целью курса является изучение общих основ ТАУ, которое ориентировано на управление техническими объектами и процессами в электроэнергетике, которые осуществляются с участием или без участия человека.