- •Н.Э. Самойленко а.Б. Антиликаторов Основы автоматики и системы автоматического управления:
- •Учебное пособие
- •Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия
- •Введение
- •Основные понятия
- •1.1. Структура сау
- •1.2. Классификация сау
- •Программы и законы управления
- •1.4. Основные элементы автоматики
- •Статические характеристики элементов сау
- •1.6 Динамические характеристики элементов
- •Линейные динамические звенья сау
- •2.1. Основные характеристиеи лдз
- •2.2. Временные и частотные характеристики
- •2.3 Основные типы лдз
- •2.4. Способы соединения звеньев сау
- •3. Устойчивость линейных систем
- •Понятие устойчивости
- •3.2. Математическая постановка задачи
- •Оценка устойчивости сау по корням
- •3.3. Алгебраический критерий устойчивости
- •3.4. Частотные критерии устойчивости сау
- •4. ЦИфровые системы автоматики
- •4.1. Определение дискретной системы.
- •4.2 Методы математического описания
- •Разностные уравнения вход-выход.
- •2)Описание линейной системы при помощи взвешенной временной последовательности
- •3)Описание линейной системы при помощи разностных уравнений в переменных системах.
- •4.3 Прохождение непрерывного сигнала через
- •4.5 Некоторые свойства z-преобразования
- •Теорема о начальном значении. Предположим, что задано z – преобразование f(z) и требуется определить начальные значения f(0) последовательности.
- •Синтез дискретных систем
- •4.8 Простейшие дискретные линейные системы и цифровые фильтры
- •Нерекурсивный фильтр
- •5. Описание систем радиоавтоматики
- •5.1. Системы частотной автоподстройки
- •5.2. Системы фазовой автоподстройки
- •5.3. Системы слежения за временным положением импульсного сигнала
- •5.4. Угломерные следящие системы
- •5.5. Обобщенные функциональные и структурные схемы радиотехнических следящих систем
- •5.6. Системы автоматической регулировки усиления
- •6. Содержание учебной дисциплины
- •Раздел 1. Введение ( 2 часа)
- •Раздел 2. Основные понятия теории управления и сау ( 2 часа)
- •Раздел 3. Линейные сау ( 12 часов)
- •Раздел 4. Нелинейные сау (6 час.)
- •Раздел 5. Цифровые сау (6 часов)
- •Раздел 6. Оптимальные сау (4 часа)
- •Раздел 7. Перспективы развития сау (2 часа)
- •7. Исследование динамических
- •Лабораторный практикум
- •7.1. Общие указания
- •7.2. Лабораторная работа №1. Исследование линейных динамических звеньев сар
- •Лабораторно-практические задания и методические указания по их выполнению
- •Лабораторные задания и методические указания по их выполнению
- •Работе №1
- •7.3. Лабораторная работа № 2.
- •Лабораторные задания и методические указания по их выполнению
- •Контрольные вопросы по лабораторной работе №2
- •7.4.Лабораторная работа № 3. Исследование устойчивости сар
- •Математическая модель исследуемой системы
- •Лабораторные исследования влияния дополнительных звеньев на устойчивость простейших систем
- •Контрольные вопросы по лабораторной работе №3
- •7.5 Лабораторная работа №4. Исследование сар по их нелинейным моделям
- •Модель системы
- •Лабораторно-практическое задание и методические указания по его выполнению
- •Лабораторное задание и методические указания по его выполнению
- •8. Синтез дискретной сар на основе аналогового прототипа. Курсовая работа
Лабораторный практикум
7.1. Общие указания
Целью данного цикла лабораторных работ является приобретение студентами навыков в моделировании и анализе звеньев и САР в целом. Математическое моделирование осуществляется с использованием дифференциальных и разностных уравнений, передаточных функций и комплексных коэффициентов передачи. Анализ включает в себя исследование переходных характеристик, амплитудных и фазовых частотных характеристик, а также устойчивости САР.
Лабораторный цикл в объеме 16 часов включает 4 четырехчасовые занятия. Первое занятие посвящено исследованию линейных динамических САР. Объектом лабораторных исследований является универсальное корректирующее звено, которое путем изменения значений сопротивлений и емкостей в схеме трансформируется в элементарные линейные динамические звенья (интегрирующее, дифференцирующее, инерционное, форсирующее). На втором лабораторном занятии исследуется влияние параметров линейных динамических звеньев САР на их частотные характеристики. В третьей лабораторной работе проводится исследование устойчивости замкнутых систем регулирования по их моделям с использованием критерия Найквиста-Михайлова. Четвертая работа посвящена практическому освоению принципов моделирования нелинейных САР и использованию метода фазовой плоскости для анализа нелинейных систем.
При подготовке к лабораторным работам следует пользоваться материалами лекций, а также пособиями [1-3]. Время на самостоятельную подготовку к каждой лабораторной работе - не более 2 ч.
По каждой лабораторной работе имеются вопросы для самоконтроля, способствующие выделению основного содержания работы и закреплению полученных навыков.
Лабораторные задания выполняются на программных моделях, реализуемых на персональных ЭВМ.
При выполнении заданий на ПЭВМ необходимо строго руководствоваться требованиями техники безопасности при работе на электроустановках и инструкцией по технике безопасности лаборатории.
В Н И М А Н И Е! Все пересоединения силовых и сигнальных кабелей должны осуществляться только с ведома преподавателя, при выключенных установках и в присутствии инженера лаборатории.
7.2. Лабораторная работа №1. Исследование линейных динамических звеньев сар
Целями работы являются:
освоение методики представления инерционных свойств функциональных элементов САУ линейными динамическими звеньями;
ознакомление с практическими схемами типовых корректирующих звеньев и закрепление знаний свойств элементарных звеньев.
Актуальность изучения линейных динамических звеньев (ЛДЗ) обусловлена тем, что статические характеристики (параметры) САР и ее отдельных звеньев не отражают некоторых очень важных свойств системы, обусловленных инерционностью реальных объектов.
Инерционность, в частности, проявляется в том, что изменения воздействий, наблюдаемые на входе системы, не приводят к мгновенной реакции системы наблюдаемой на ее выходе, то есть будет иметь место переходной процесс, характер и параметры которого зависят от типа звеньев, входящих в систему, и их конкретных числовых характеристик. Другим важным аспектом в изучении ЛДЗ является их использование в качестве корректирующих звеньев САР.