
- •Федеральное агенство по образованияю
- •Теория автоматического управления
- •Часть 1
- •Утверждено редакционно-издательским советом университета
- •Предисловие Цели и задачи изучения дисциплины
- •Структура дисциплины
- •1. Содержание дисциплины
- •1.1 Содержание дисциплины по гос
- •1.2. Рабочая программа (объём дисциплины 110 часов)
- •1.2.1 Основные понятия и определения
- •1.2.2 Математическое описание процессов и систем автоматического управления
- •1.2.3 Частотные характеристики сау
- •1.2.4 Анализ сау
- •1.2.5 Синтез линейных сау
- •1.2.6 Нелинейные сау и их особенности
- •1.3. Объемы аудиторной работы и виды контроля
- •1.4. Тематический план лекций для студентов очной(40часов), очно-заочной (20 часа) и заочной (6 часов) форм обучения
- •1.5. Перечень лабораторных работ для студентов очной (14 часов), очно-заочной (8 часов), заочной (8 часов)
- •2. Библиографический список
- •3. Тестовые задания
- •4. Задание на контрольную работу Общие указания
- •Контрольная работа
- •Методические указания
1.2.3 Частотные характеристики сау
[1] c. 44…64, 78…81, [3] c. 41,42,44…72,83…87, [4] c. 57…66, 89…93
[5] 37…85
Понятие частотной характеристики. Физический смысл частотных характеристик. Экспериментальное определение частотных характеристик. Переход от передаточных функций к частотным характеристикам. Амплитудно-фазовая частотная характеристика (АФЧХ). Изображение АФЧХ на координатной плоскости комплексной переменной. АФЧХ типовых звеньев. АФЧХ совокупности звеньев. Вещественные и мнимые частотные характеристики. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ). Фазовая частотная характеристика (ФЧХ). АЧХ и ФЧХ типовых звеньев. АЧХ и ФЧХ совокупности звеньев.
Понятие логарифмических частотных характеристик (ЛАХ). Логарифмические амплитудно-частотные (ЛАХ) и фазовые частотные (ФЧХ) характеристики типовых звеньев. ЛАХ и ЛФХ совокупности звеньев. Порядок построения ЛАХ.
1.2.4 Анализ сау
[1] c. 114…231, [3] c. 94…143, [4] c. 104…130, [5] c. 86…113, 162…187
Понятие анализа САУ. Понятие устойчивости. Общая постановка задачи устойчивости по Ляпунову. Понятие характеристического уравнения. Необходимые и достаточные условия устойчивости для линейных систем. Критерии оценки устойчивости. Алгебраические критерии: Гурвица, схема Рауса. Частотные критерии: Найквиста, Михайлова. Оценка устойчивости по ЛЧХ. Запасы устойчивости. Устойчивость систем с запаздыванием. Устойчивость нестационарных систем. Структурная устойчивость.
Анализ качества процесса управления. Понятие критерия качества. Требования, предъявляемые к критерию качества. Оценка качества системы по переходному процессу. Время переходного процесса, перерегулирование, колебательность. Теорема о предельных значениях. Использование теоремы о предельных значениях для анализа установившихся режимов. Точность управления. Коэффициенты ошибок. Использование интегральных оценок для оценки качества системы. Связь вида ЛАХ и качественных показателей системы. Приближенная оценка быстродействия, колебательности, точности системы по ЛАХ. Типовые ЛАХ.
1.2.5 Синтез линейных сау
[1] c. 236…282, [3] c. 144…164 [4] c. 140…152, 178…231 [5] c. 188…237
Понятие синтеза САУ. Закон управления. Понятие регулятора. Элементы регуляторов. Последовательная коррекция. Введение интеграла и производной в закон управления. Способы введения производных в закон управления. Типовые законы управления. ПИД регулятор. Параллельная коррекция. Жесткие, гибкие и смешанные обратные связи. Введение местных обратных связей и их влияние на динамические свойства охваченной части системы. Методы повышения точности статических САУ. Введение астатизма. Использование операционных усилителей дл технической реализации элементов коррекции. Синтез корректирующих устройств. Использование метода ЛАХ для синтеза корректирующих устройств. Понятие параметрического синтеза. Использование методов поиска экстремума для решения задачи параметрической оптимизации. Синтез систем по заданному расположению полюсов с помощью обратной связи по состоянию.