Викладено основи теорії лінійних і нелінійних неперервних та дискретних систем автоматичного керування, розглянуто загальні питання автоматизацїї, методи математичного описання, дослідження стійкості, поліпшення якості, корекції та синтезу систем. Висвітлено сучасні теоретичні питання чутливості, керованості та спостережуваності, оптимальні та адаптивні системи, випадкові процеси в системах. Наведено приклади, запитання для самоконтролю.
Для студентів вищих технічних закладів освіти.ЗмістПередмова
Вступ
Загальні відомості про системи автоматичного керування
Система автоматичного керування та її елементи
Система автоматичного регулювання. Загальні відомості про зворотні зв'язки
Принципи автоматичного керування. Комбіновані системи автоматичного керування
Види систем автоматичного керування
Основні загальні відомості про елементи САК та їх особливості. Класифікація елементів
Зворотні зв'язки в системах автоматичного регулювання. Загальні відомостіОсновні завдання і особливості теорії автоматичного керування
Теорія автоматичного керування і регулювання
Короткі історичні відомості про розвиток теорії автоматичного керування
Статика систем автоматичного регулювання. Умови статичної рівновагиі статичні характеристики ланок
Статична похибка і коефіцієнт передачі (підсилення)
Форми запису рівнянь статики
Динаміка систем автоматичного регулювання. Завдання і особливості загальної методики дослідження
Лінеаризація нелінійних рівнянь. Приклади
Форми запису рівнянь динаміки. Приклади складання рівнянь ланок
Коефіцієнт самовирівнювання і його вплив на характер перехідних процесів
Рівняння машини-двигуна з одним ступенем свободиМатематичне описання лінійних неперервних систем автоматичного керування
Типові елементи (ланки) систем автоматичного керування
Приклад складання рівняння тиристорного перетворювача (підсилювача) як ланки із запізненням
Передаточні функції і частотні характеристики
Передаточні функції і частотні характеристики типових ланок. Приклади побудови. Основні загальні відомості про частотні характеристики
Рівняння динаміки, передаточні функції і амплітудно-фазові частотні характеристики груп ланок при різному їх з'єднанні
Логарифмічні частотні характеристики
Мінімально- і не мінімально-фазові ланки
Рівняння, передаточні функції та частотні характеристики систем автоматичного керування
Приклад знаходження рівняння динаміки системи стабілізації напруги генератора постійного струму
Рівняння і передаточні функції автоматичних слідкуючих (програмних) систем
Приклад знаходження рівняння динаміки слідкуючої системи
Структурні схеми та їх перетворення
Графи та їх використання в теорії автоматичного керування
Багатовимірні системи та метод змінних стануСтійкість неперервних лінійних САК
Поняття стійкості САК
Стійкість за Ляпуновим
Дослідження і аналіз стійкості за коренями характеристичного рівняння
Алгебраїчні критерії стійкості
Приклад дослідження стійкості конкретних систем за допомогою алгебраїчних критеріїв стійкості
Частотні критерії стійкості. Критерій Михайлова
Приклад аналізу стійкості за допомогою критерію Михайлова
Дослідження стійкості за допомогою побудови зон стійкості (метод D-розбиття)
Критерій стійкості Найквіста
Аналіз стійкості за амплітудними і фазовими частотними характеристиками розімкнутої системи
Дослідження стійкості систем із запізненням
Структурно-нестійкі системи і корегуючі ланкиЯкість лінійних неперервних САК і методи їх оцінки
Загальні відомості про якість САК
Дослідження якості на основі рівняння незбурених коливань
Наближені методи оцінки якості
Чутливість САКПідвищення якості і синтез лінійних САК
Помилки в САР
Типові режими роботи і знаходження помилок САР
Основні шляхи підвищення точності керування. Замикання системи
Типові закони керування і регулятори. Введення астатизму і керування за похідними
Точність САР в усталених динамічних режимах
Підвищення точності САР на основі принципу інваріантності
Підвищення' якості в комбінованих САК і системах із змінною структурою
Використання неодиничних зворотних зв'язків і масштабування
Технічна реалізація корегуючих пристроїв у схемах автоматизованого електропривода
Способи підвищення запасу стійкості
Синтез корегуючих пристроїв методом ЛАХ
Послідовна корекція з підпорядкованим регулюванням координат
Керованість і спостережуваністьВипадкові процеси в САК
Уявлення про випадкові процеси
Характеристики стаціонарних випадкових процесів
Спектральна щільність стаціонарних випадкових процесів
Проходження стаціонарного випадкового сигналу через лінійну САК
Розрахунок точності САК за середньоквадратичною похибкою
Синтез лінійних САК за мінімумом середньоквадратичної похибкиНелінійні системи автоматичного керування
Загальні відомості
Типові нелінійності
Математичні моделі нелінійних систем
Стійкість і особливості динаміки нелінійних систем
Дослідження нелінійних систем методом фазової площини
Метод О. М. Ляпунова
Критерій В. М. Попова
Метод точкового перетворення
Метод гармонічної лінеаризації
Дослідження автоколивань методом гармонічної лінеаризаціїОцінка якості, корекція і синтез нелінійних САК
Оцінка якості нелінійних САК
Загальні відомості про методи синтезу корегуючих пристроїв у нелінійних системах
Синтез лінійних корегуючих пристроїв у нелінійних системах методом ЛАХ
Корекція релейних систем за рахунок утворення ковзних режимів
Нелінійні корегуючі ланки
Компенсація впливу нелінійностей
Синтез нелінійних САК за допомогою ЕОМДискретні системи автоматичного керування
Уявлення про дискретні системи. Класифікація дискретних систем
Класифікація імпульсних САК за видами модуляції
Математичне описання імпульсного елемента систем з AIM
Математичний апарат для дослідження імпульсних САК
Передаточна функція розімкнутої імпульсної системи
Передаточна функція замкнутої імпульсної системи
Частотні характеристики імпульсних систем
Стійкість імпульсних систем
Якість імпульсних систем.
Корекція імпульсних систем
Цифрові системи автоматичного керування
Синтез цифрових корегуючих пристроїв методом ЛАХОптимальні системи автоматичного керування
Завдання оптимального керування
Методи класичного варіаційного числення
Принцип максимуму
Теорема про n-інтервалів
Динамічне програмування
Аналітичне конструювання оптимальних регуляторів
Застосування методу динамічного програмування для синтезу дискретних (цифрових) регуляторівАдаптивні системи автоматичного керування
Уявлення про адаптивні САК
Системи екстремального керування
Динаміка екстремальних систем
Ідентифікація об'єктів керування
Принципи побудови безпошукових адаптивних систем
Адаптивні спостерігачі
Адаптивні системи з еталонною моделлю
