Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет - УПИ»

Кафедра Автоматики и Информационных Технологий

Основы теории управления Часть 2

Конспект лекций

для студентов направлений и специальностей подготовки:

230100 - Информатика и вычислительная техника, 230101 - Вычислительные машины, комплексы, системы и сети, 230102 - Автоматизированные системы обработки информации и управления

Екатеринбург УГТУ – УПИ 2007

УДК 62-50

Составители: Л.А.Ванеева, Е.Э.Страшинин, А.В.Цветков

ОСНОВЫ ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ Часть 2: Конспект лекций / Ванеева Л.А., Страшинин Е.Э., Цветков А.В. Екатеринбург: УГТУ - УПИ, 2007. 69с.

Во второй части конспекта лекций приведены материалы по следующим разделам дисциплины «Основы теории управления»: анализ и синтез систем по частотным характеристикам, анализ и синтез линейных систем методом корневого годографа, синтез систем управления по желаемой структуре матрицы динамики, цифровые системы управления.

Библиогр.: 8 назв.

Подготовлено кафедрой “Автоматика и информационные технологии”

Ó Уральский государственный технический университет - УПИ, 2007

Содержание

Раздел 7. Анализ и синтез систем по частотным характеристикам 5

Замкнутые системы 5

Типовые передаточные функции и характеристическое уравнение 6

Понятие устойчивости 7

Алгебраические критерии устойчивости 11

Частотные критерии устойчивости Найквиста, Михайлова 14

Критерий устойчивости Найквиста 19

Запасы устойчивости и критические значения параметров. 22

Раздел 8. Анализ и синтез линейных систем методом корневого годографа 23

Метод корневого годографа, основные правила построения корневых годографов 23

Примеры анализа систем методом корневого годографа 29

Простейшие способы коррекции систем с использованием корневого годографа 30

Выводы по корневому годографу 34

Раздел 9. Синтез систем управления по желаемой структуре матриц динамики 35

Основное расчетное соотношение 35

Наблюдатели полного порядка 43

Основные соотношения наблюдателя полного порядка 45

Раздел 10. Цифровые системы управления 53

Использование микропроцессоров и микро-ЭВМ в системах управления 54

Математическая модель квантователя (идеального импульсного элемента) 55

Типовая расчетная схема дискретной системы 57

Разностные уравнения (уравнения движения импульсных систем) 58

Передаточные функции дискретных систем 60

Условие устойчивости дискретных систем 62

Алгебраический критерий устойчивости Гурвица 64

Определение процессов в дискретных системах. 65

Коррекция дискретных систем 66

Библиографический список 68

Раздел 7. Анализ и синтез систем по частотным характеристикам

Замкнутые системы. Типовые передаточные функции и характеристическое уравнение. Понятие устойчивости. Алгебраические критерии устойчивости. Частотные критерии устойчивости Найквиста, Михайлова. Запасы устойчивости системы по модулю и по фазе. Понятие качества системы. Показатели качества: прямые и косвенные. Обеспечение устойчивости и требуемого качества с использованием корректирующих звеньев. Основные законы регулирования. Коэффициенты ошибок. Синтез следящих систем по заданным коэффициентам ошибок и запасам устойчивости по модулю и по фазе. Примеры коррекции систем введением опережения и запаздывания по фазе. Применение частотных методов в практике проектирования и оценка эффективности использования в современных условиях.