- •1. Источники и составные части теории автоматического управления
- •30-60-Е гг:
- •2. Классификация систем автоматического управления
- •3.Собственные и вынужденные колебания в системах.
- •4. Частотные характеристики систем автоматического управления
- •5. Передаточные функции. Связь между входом и выходом системы в частотной области.
- •6. Передаточные функции основных видов соединения систем.
- •7. Передаточные функции по управлению и по возмущению
- •8. Статические и астатические системы
- •9. Типовые воздействия
- •10. Связь между входным и выходным процессами во временной области
- •11. Амплитудно и фазочастотные характеристики (годограф Найквиста)
- •12.Логарифмические характеристики (диграмма Боде):
- •13. Типовые звенья: идеальное интегрирующее звено
- •15. Колебательное звено.
- •16 Дифференцирующее звено первого порядка
- •17. Дифференцирующее звено второго порядка.
- •18 Звено чистого запаздывания
- •19. Устойчивость: Условие устойчивости линейной системы
- •20. Принцип аргумента
- •21. Критерий Рауса-Гурвица
- •22. Критерий Найквиста
- •23.Запасы устойчивости: по амплитуде и по фазе
- •24. Прямые показатели качества систем регулирования и управления
- •25. Интегральные показатели качества
- •26. Определение дисперсии ошибки системы при случайном воздействии
- •27. Определение взаимной корреляционной функции входа и выхода по автокорреляционной функции входного сигнала
- •28. Определение импульсной переходной функции статистическим методом
- •29. Определение импульсной переходной функции по входу и выходу (детерминированных процессов)
- •30. Описание дискретных систем уравнениями в конечных разностях
- •31. Z-передаточная функция дискретной системы.
- •32 Условие устойчивости линейной дискретной системы. Критерий Рауса-Гурвица.
7. Передаточные функции по управлению и по возмущению

-передаточная
функция по управлению.
-передаточная
функция по возмущению.

![]()
Уравнение (*) коротко записывают так
1.D(p)=B(p)Z+C(p)f
![]()
![]()
B(p)- полином m-ой степени от р.
С(р)- полином к-ой степени от р.
к-символ дифференцирования.
При такой записи
по управлению
![]()
При возмущении
![]()
2) A(p)Z=M(P)![]()
3)
=x-y

(2)- Исключение координат из системы алгебраических уравнений.
![]()

-передаточная
функция в замкнутой системе по управлению.
-передаточная
функция в замкнутой системе по возмущению.

![]()

-Передаточная
ф-ция по ошибке по управлению.
-Передаточная ф-ция в системе по ошибке
по возмущению.
8. Статические и астатические системы
С
истема
наз. астатической, если ее сигнал ошибки
стремится к нулю при условии, что его
управляющие значение стремится к любому
ненулевому значению.
,
![]()
По теории о конечном значении:
(1)
![]()
так,
что
, тогда
![]()
![]()
При
![]()
![]()
Предел
равен
нулю тогда и только тогда, когда
передаточная функция имеет ноль в
начальных координатах.
Передаточная
функция имеет ноль
порядка,
если она представима в виде:
,
где
.
Для того, чтобы система была статической необходимо и достаточно, чтобы передаточная функция по ошибке имела нуль какого-то порядка в начале координат (представима в выше указанном виде).
Если передаточная
функция имеет нуль
порядка,
то система имеет
порядок
статичности.
![]()
Следовательно,
нуль
порядка
передаточной функции по ошибке
соответствует полюсу того же порядка
передаточной функции разомкнутой цепи
(в начале координат). Покажем это. Пусть
![]()
,
тогда
.
(
).
Д
инамические
функции единичной скорости:
![]()
(статическая сист.)
9. Типовые воздействия
1. Единичная ступенчатая функция Хевисайда.
- изображение по
Лапсасу
В нейронных сетях:

Рассматривается как предел функций.

Дельта-функция
Интервал, в которм произведение больше нуля, он стремиться к началу координат, а площадь остаётся той же (равна 1)
- дельта функция
Дирака.

Свойство дельта функции:

Можно заменить
x(t)
на фактически постоянное значение, т.к.
![]()

В частном случае:
![]()
Следовательно:

10. Связь между входным и выходным процессами во временной области
Y(S)=X(S)*Ф(S)
(1)
По теореме о свертке:
(2)
(3)
Свойства переходной функции:
1.
- импульсная переходная функция стремится
к нулю с течением времени.
2.
![]()
3. Условии физической осуществимости: импульсная функция осуществима, если:
К(t)=0 , при t<0.
Рассмотрим выражение (2)
К(t)=0 , при t<0
К(t-r)=0 , при r>t, следовательно область интегрирования в (2) (по r) может быть продолжена за верхний предел, следовательно
(4)
Рассмотрим выражение (3)
x(t)=0 при t<0 => x(t-r)=0 при r>t =>
=>
(5)

![]()
(6) – дискретный
вариант (5).
:![]()
![]()
- импульсная
передаточная функция по возмущению.
![]()
- импульсная
передаточная функция по ошибке.
11. Амплитудно и фазочастотные характеристики (годограф Найквиста)
![]()
, A(w)—амплитудная
хар-ка,
(w)—частотная
хар-ка.
На комплексной
плоскости можно изобразить частотную
характеристику. При любом значении
частота W(jw)
представляется вектором на комплексной
плоскости. Если изм. частоту от 0 до
,
то этот вектор поворачивается и описывает
кривую, наз.годографом.
Для статических систем:

При
--действительное
число не равно 0, поэтому годограф выходит
с т.А Приw→
в физич-их системах (n>m)
W→0.
След-но годограф приходит в т.0
Для астатических
систем:
.
Приw→0
, W→
.

