Учебное пособие. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2007. - 172 с.Учебное пособие предназначено для студентов по курсу "Теория автоматического управления", специальностей 220301.65, 230101.65 и других. В учебном пособии дано понятие о нелинейных системах и методах их исследования (по фазовой траектории, метод точечных преобразований, метод гармонического баланса, метод статистической линеаризации). Показано определение устойчивости по второму (прямому) методу Ляпунова, по методу В. Попова, по методу Гольдфарба, определение границ абсолютной устойчивости и дополнительной области устойчивости. Рассмотрены вопросы качества регулирования и методы компенсации нелинейной характеристики. По основным разделам приводятся вопросы для самоконтроля и задачи.Содержание:
Понятие о нелинейных системах.
Введение.
Классификация нелинейных характеристик.
Типовые нелинейные звенья и их статические характеристики.
Анализ методов исследования нелинейных систем.
Методы исследования нелинейных систем.
Введение.
Метод фазовых траекторий.
Общие понятия о фазовом пространстве.
Получение уравнения фазовой траектории.
Влияние нелинейных элементов на характеристику выходного сигнала.
Построение фазовой траектории нелинейных элементов типа "люфт" и "сухое трение".
Предельные циклы фазовой траектории.
Метод точечных преобразований.
Метод гармонической линеаризации.
Основные положения.
Получение расчётной структурной схемы.
Определение гармонической передаточной функции при однозначной характеристики релейного элемента.
Определение гармонической передаточной функции при гистерезисной характеристики релейного элемента.
Коэффициенты гармонической линеаризации нелинейных звеньев.
Релейные системы автоматического регулирования.
Особенности релейных систем.
Методы анализа релейных систем.
Анализ релейной системы методом фазовых траекторий.
Релейная система со скользящим режимом.
Использование скользящего режима в релейных системах.
Релейные системы с логическим переключающим устройством.
Логические алгоритмы управления.
Вибрационная линеаризация реле.
Анализ релейной системы методом Гольдфарба.
Устойчивость нелинейной системы.
Введение.
Анализ устойчивости по второму (прямому) методу Ляпунова.
Определение устойчивости по функции Ляпунова.
Критерии абсолютной устойчивости В. М. Попова.
Определение границ абсолютной устойчивости через параметры линейной части системы.
Определение границ дополнительной области устойчивости.
Область рабочего автоколебательного режима.
Качество регулирования нелинейных систем.
Общие положения.
Анализ симметричных автоколебаний.
Анализ симметричных автоколебаний одноконтурной САУ по диаграмме качества.
Анализ симметричных автоколебаний многоконтурной САУ по диаграмме качества.
Построение графика переходного процесса по диаграмме качества.
Коррекция нелинейных систем.
Способы коррекции.
Компенсация влияния нелинейности в виде зоны нечувствительности.
Компенсация влияния нелинейности путем включения в цепь звена с желаемой характеристикой.
Компенсация влияния нелинейности с помощью дополнительной обратной связи.
Псевдолинейные корректирующие устройства.
Случайные процессы в нелинейных системах.
Введение.
Основные характеристики случайного процесса.
Спектральная плотность случайного процесса.
Анализ точности работы линейной системы при случайном воздействии.
Особенности расчета случайного процесса в нелинейной системе.
Определение коэффициентов статистической линеаризации.
Анализ нелинейных разомкнутых систем методом статистической линеаризации.
Анализ нелинейных замкнутых систем методом статистической линеаризации.
