Заключение

Системы автоматизированного управления являются важнейшими элементами подвижного состава, предназначенными для регулирования скорости, управления процессом движения и руководства различными процессами во вспомогательных устройствах. Современные системы управления используют последние достижения автоматики и информационной электроники.

Изучив дисциплину, студент должен

знать:

• системы автоматического управления (САУ) подвижным составом и машинами, технологии математического описания САУ,

• методы линеаризации,

• передаточные функции и структурные схемы САУ,

• методы оценки устойчивости и качества САУ,

• основы синтеза линейных САУ,

• особенности анализа нелинейных САУ;

уметь:

• строить структурные схемы линейных САУ подвижным составом и машинами,

• получать характеристические уравнения САУ,

• оценивать устойчивость и качество процессов регулирования в линейных САУ,

• синтезировать корректирующие звенья для линейных САУ,

• оценивать устойчивость и качество процессов регулирования в нелинейных САУ;

владеть методами анализа систем автоматического управления подвижным составом и машинами.

Освоение настоящей дисциплины позволит будущему специалисту разобраться в процессах, протекающих в системах автоматического регулирования, применяемых на современном подвижном составе, а также в вопросах разработки, проектирования и исследования различных систем автоматического управления.

Библиографический список

1. Бесекерский, В.А. Теория систем автоматического управления / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. – 4-е изд. перераб. и доп. – СПб. : Профессия, 2003.

2. Попов, Е.П. Динамика систем автоматического регулирования / Е.П. Попов. – М. : ГИТТЛ, 1954.

3. Теория автоматического управления : учеб. для вузов. В 2 ч. Ч. 1. / под ред. А.А. Воронова. – М. : Высшая школа, 1986.

4. Бесекерский, В.А. Теория систем автоматического регулирования / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. – М. : Наука, 1966.

5. Сборник задач по теории автоматического регулирования и управления / под ред. В.А. Бесекерского. – 4-е изд. – М. : Наука, 1972.

6. Теория автоматического регулирования / под ред. В.В. Солодовникова. – Книги I, II и III. – М. : Машиностроение, 1967.

7. Автоматизация электроподвижного состава : учеб. для вузов ж.-д. трансп. / под ред. А.Н. Савоськина. – М. : Транспорт, 1990.

8. Теория автоматического управления / под ред. А.В. Нетушила. – Ч. 1. – М. : Высшая школа, 1968.

9. Шаталов, А.С. Задачи по теории автоматического управления / А.С. Шаталов. – М. : Высшая школа, 1979.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ 8

1.1. Основные задачи 8

1.2. Понятие об автоматическом регулировании 9

1.3. Разомкнутые и замкнутые системы 12

1.4. Системы автоматической стабилизации 15

1.5. Следящие системы 19

1.6. Непрерывные и прерывистые системы 21

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 22

2. Линейные и нелинейные системы автоматического регулирования 22

2.1. Общие положения 22

2.2. Общий метод линеаризации 25

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 32

3. ДИНАМИЧЕСКИЕ ЗВЕНЬЯ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ 32

3.1. Общие положения 32

3.2. Передаточные функции динамических звеньев 33

3.3. Временные характеристики звеньев 35

3.4. Частотные характеристики звеньев 38

3.5. Логарифмические частотные характеристики звеньев 43

3.6. Безынерцинное звено 47

3.7. Апериодическое звено первого порядка 48

3.8. Апериодическое звено второго порядка 54

3.9. Идеальное интегрирующее звено 58

3.10. Инерционное интегрирующее звено 61

3.11. Идеальное дифференцирующее звено 65

3.12. Реальное дифференцирующее звено 66

3.13. Неустойчивые звенья 70

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 73

4. СОСТАВЛЕНИЕ И АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ Систем Автоматического регулирования 74

4.1. Общий метод составления уравнений 74

4.2. Передаточные функции САР 77

4.3. Составление уравнений по типовым динамическим звеньям 80

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 83

5. УСТОЙЧИВОСТЬ ЛИНЕЙНЫХ систем автоматического регулирования 83

5.1. Понятие устойчивости линейных систем 83

5.2. Алгебраический критерий устойчивости 89

5.3. Критерий устойчивости Михайлова 92

5.4. Определение устойчивости по логарифмическим характеристикам 97

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 98

6. ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА В системе автоматического регулирования 99

6.1. Общие положения 99

6.2. Классический метод 101

6.3. Метод трапецеидальных вещественных характеристик 102

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 105

7. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА РЕГУЛИРОВАНИЯ 105

7.1. Общие положения 105

7.2. Точность в типовых режимах 106

7.3. Определение показателей качества регулирования по переходной характеристике 111

7.4. Приближенная оценка вида переходного процесса по вещественной частотной характеристике 114

7.5. Корневые методы оценки качества 116

7.6. Частотные критерии качества 121

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 123

8. ЭЛЕМЕНТЫ СИНТЕЗА систем автоматического регулирования 124

8.1. Общие положения 124

8.2. Метод логарифмических амплитудных характеристик 125

8.3. Синтез последовательного корректирующего устройства 126

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 131

9. НЕЛИНЕЙНЫЕ Системы автоматического регулирования 131

9.1. Методы исследования процессов в нелинейных системах 131

9.2. Метод фазовой плоскости 133

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 138

заключение 138

Библиографический список 140

Учебное издание

Доронин Сергей Владимирович