Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Уфимский государственный авиационный технический университет

Кафедра авиационного приборостроения

Основы автоматического управления

Лабораторный практикум

по дисциплине

«Основы автоматического управления»

Уфа 2007

Составители: В.И. Петунин, Ш.А. Юлдашбаев

УДК 681.51

ББК

Основы автоматического управления: Лабораторный практикум по дисциплине «Основы автоматического управления» / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т; Сост.: В.И. Петунин, Ш.А. Юлдашбаев. – Уфа, 2007. – 57 с.

Лабораторный практикум содержит основные сведения о характеристиках типовых динамических звеньев, методах исследования устойчивости и коррекции линейных систем автоматического управления. Главное внимание уделено изучению принципов построения систем, методов их анализа и синтеза. Исследование динамических характеристик САУ производится с помощью пакетов Control и Simulink системы Matlab.

Предназначен для студентов, обучающихся по направлению подготовки дипломированных специалистов 200100 «Приборостроение», по специальностям: 200103 «Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы» и 200106 «Информационно-измерительная техника и технологии».

Табл. 1. Ил. 22. Библиогр.: 8 назв.

Рецензенты: д-р техн. наук, проф. Васильев В.И.,

д-р техн. наук, проф. Ефанов В.Н.

©Уфимский государственный

авиационный технический университет, 2007

Содержание

Введение 4

1. Лабораторная работа № 1. Исследование характеристик типовых динамических звеньев 5

2. Лабораторная работа № 2. Исследование устойчивости линейных систем автоматического управления 21

3. Лабораторная работа № 3. Исследование методов коррекции систем автоматического управления 36

Список литературы 53

Приложения 54

ВВЕДЕНИЕ

Управление каким-либо объектом – это процесс воздействия на него с целью обеспечения требуемого течения процессов в объекте или требуемого изменения его состояния. Основой управления является получение и обработка информации о состоянии объекта и внешних условиях его работы для определения воздействий, которые необходимо приложить к объекту, чтобы обеспечить достижение цели управления.

Объект управления может принадлежать как к живой природе, так и к неживой природе, в частности, быть техническим устройством. В свою очередь, само управление также может осуществляться как человеком – пилот управляет самолетом, так и техническим устройством – самолетом управляет автопилот.

Управление, осуществляемое без участия человека, называется автоматическим управлением. Техническое устройство, с помощью которого осуществляется автоматическое управление объектом, называется управляющим устройством.

Совокупность объекта управления и управляющего устройства образует систему автоматического управления (САУ).

Общая теория управления, охватывающая как живую, так и неживую природу, является предметом науки кибернетики. Теория автоматического управления (ТАУ) – часть кибернетики.

ТАУ изучает процессы управления, методы исследования и основы проектирования САУ. ТАУ изучает принципы построения САУ, закономерности протекающих в них процессов в целях построения работоспособных и точных САУ; методами ТАУ осуществляется анализ и синтез САУ.

В лабораторном практикуме рассмотрены три лабораторные работы:

лабораторная работа № 1 посвящена исследованию характеристик типовых динамических звеньев;

лабораторная работа № 2 посвящена исследованию устойчивости линейных систем автоматического управления;

лабораторная работа № 3 посвящена исследованию методов кор-рекции систем автоматического управления.

Исследование систем автоматического управления проводится с помощью пакетов Control и Simulink системы Matlab.

Лабораторная работа № 1