- •Конспект лекций по дисциплине «Основы автоматики и теории управления»
- •Раздел 1. Математическое моделирование линейных непрерывных систем в классической теории управления
- •Система.
- •Понятие - цель управления.
- •Понятие - задача управления.
- •Понятие -кибернетика
- •Понятие - техническая кибернетика
- •Динамическая система.
- •Воздействия.
- •Состояние системы
- •Системы автоматического регулирования (сар)
- •Принципам регулирования Системы, построенные на основе принципа обратной связи.
- •Принцип комбинированного регулирования
- •Лекция 1.2. Математическое моделирование системы. Характеристики динамики линейной системы в области времени.
- •Характеристики динамики системы в области времени (переходная и импульсно-переходная функции).
- •Лекция 1.3 Математическое моделирование системы управления на основе преобразования Лапласа. Структурная схема системы управления.
- •Передаточная функция
- •Структурная схема система управления
- •Простейшие соединения динамических звеньев и их передаточные функции.
- •Процедура получения структурной схемы
- •Лекция 1.4 Характеристики динамики в области частотного аргумента преобразования Фурье
- •Частотная характеристика (частотная передаточная функция)
- •Лекция 1.5. Логарифмические частотные характеристики (лчх).
- •Практическая процедура построения лачх и фчх
- •Зависимость между частотными характеристиками следящей системы в целом и характеристиками ее прямой цепи (связь между частотными характеристиками разомкнутой и замкнутой системы)
- •Пропорциональное звено
- •Инерционное звено первого порядка
- •Интегрирующее звено
- •Дифференцирующее звено
- •Форсирующее звено первого порядка
- •Неминимально-фазовые звенья первого порядка.
- •Инерционное звено второго порядка
- •Консервативное звено
Конспект лекций по дисциплине «Основы автоматики и теории управления»
Раздел 1. Математическое моделирование линейных непрерывных систем в классической теории управления
Лекция 1.1. Предмет науки, математический язык, основные понятия. Принципы регулирования.
Под автоматикой будем понимать область знаний о принципах организации, методах исследования и построения систем, различной физической природы, выполняющих свои задачи без непосредственного участия человека
Автоматика, как наука, содержит все необходимые классификационные признаки присущие этому понятию, - то есть имеет свой предмет, терминологию, язык и теорию.
Ее предмет – конкретные системы автоматического управления,
язык – модели процессов, явлений и свойств в этих системах, основанные на применении теории дифференциальных и разностных уравнений, алгебры логики, интегральных преобразований Лапласа и Фурье, векторной алгебре и матричном анализе.
Ее теория – это теория автоматического управления. Целью данного курса лекция является изучение основ этой теории.
Основы этой теории являются общими для автоматических систем различного назначения и в этом смысле является фундаментальными .
Особенности предмета изучаемой нами дисциплины связаны с такими автоматическими системами, основной задачей которых является управление механическим движением объекта.
В частности, в конкретной области интересующей нас техники, примерами таких систем являются :
- радиолокационные и оптические локаторы ЛА ( автоматические визиры) ;
-системы наведения установок огневой защиты ЛА (системы стрелково-пушечного вооружения );
- системы управления движением беспилотных ЛА бортового оснащения ЛА
Существенно, что к динамическим свойствам этих системам предъявляются значительно более высокие требования, чем к аналогичным системам наземного, морского базирования и к системам автоматики в общем машиностроении. Поэтому их разработка вынуждена использовать наиболее полный арсенал средств данной науки.
Основные понятия, используемые в автоматике.
Система.
Понятие система раскрывается через объединение следующих составляющих понятий : целостность, организация, интегративность.
1.Целостность определяется наличием таких устойчивых связей между элементами системы, сила которых превосходит силу связей между элементами системы и окружающей средой.
Под элементом системы понимается часть системы с однозначно определенными свойствами и известным поведением,
Под связью понимается физический канал обмена информацией (энергией, веществом) между элементами системы, а также между элементами и окружающей средой.
Понятие целостность отделяет систему от окружающей среды ( из «окружения»)
2.Понятие организация определяет упорядоченность элементов связей в пространстве и времени.
3. Интегративность - говорит о том, что система, как образование взаимодействующих элементов с учетом их связей с «окружением», обладает особым свойством, присущим только ей в целом. Данное свойство неповторяемо ни одним элементом системы, ни их группой. Изучение отдельных элементов (или их отдельных объединений) не дает полного знания о системе в целом.