Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тульский государственный университет»

Институт высокоточных систем им. В.П. Грязева

Кафедра «Приборы и биотехнические системы»

Новоселова Е.С., доцент, к.т.н.

Конспект лекций

по дисциплине

Основы автоматического управления

Направление подготовки: 201000 «Биотехнические системы и технологии»

Профили подготовки: «Инженерное дело в медико-биологической практике»,

«Биотехнические и медицинские аппараты и системы»

Форма обучения очная

Тула 2011 г.

Рассмотрено на заседании кафедры

протокол №_15_ от "_27"____мая_____ 2011 г.

Зав. кафедрой________________В.В. Савельев

Лекция_1

План:

1.1. Ведение в курс ТАУ.

2. История возникновения и развития теории автоматического управления.

1.3. Основные понятия и определения.

1.3.1. Принципы и основы построения САР.

1.3.2. Функциональные схемы САР.

1.3.3. Классификация САР.

1.3.4. Основные технические требования, предъявляемые к САР.

1.3.5. Виды воздействий на САР.

1.1. Введение в курс тау

Теория автоматического регулирования и управления является одной из важнейших наук общего применения. Она дает основную теоретическую базу для исследования любых автоматических и автоматизированных систем во всех областях техники.

Предметом теории автоматического управления является изучение принципов построения и исследования автоматических систем независимо от конструкций и области их применения (техника, социум, биосистемы и т.д.).

Система автоматического управления представляет собой систему, в которой все рабочие и управленческие операции выполняются автоматическими устройствами. Система, в которой автоматизирована лишь часть операций, а другая, наиболее ответственная, выполняется людьми, называется автоматизированной системой.

В предлагаемом курсе лекций ограничимся изучением теории автоматических систем.

1.2. История возникновения и развития теории автоматического управления

Техника автоматического регулирования начала развиваться в 60-х годах 18-го века. Крупнейшим событием в развитии автоматического регулирования явилось изобретение И.И.Ползуновым в 1765 г. автоматического регулятора уровня воды в паровом котле. В 1784 г. Д.Уаттом был изобретен центробежный регулятор скорости вращения вала паровой машины.

Истоки формирования теории автоматического регулирования в технических системах связаны с 30-90 годами 19-века. В этот период появились две теоретические работы, посвящённые проблеме выбора параметров регулятора Уатта. Авторами этих работ явились учёные Вышнеградский И.А. и Максвелл Д.К.

После них следует ряд работ, посвященных различным вопросам теории автоматического управления, таких ученых как Стодола, Гурвиц, Раус, Жуковский. Существенный вклад в развитие данной науки внёс Ляпунов А.М., которым была разработана теория устойчивости. Первая работа по вопросам нелинейной ТАР «О регуляторах непрямого действия» принадлежит И.А.Вышнеградскому (1878 г.).

В 20 веке техника и теория автоматического регулирования развивалась интенсивно благодаря усилиям российских и иностранных инженеров и ученых

Исторический очерк развития теории автоматического управления в России приведен в [2].