Ладанюк А.П. Теорія автоматичного керування: частина перша (на укр. языке) - файл n1.doc

приобрести
Ладанюк А.П. Теорія автоматичного керування: частина перша (на укр. языке)
скачать (3164 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc3164kb.16.09.2012 06:04скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16

А.П. ЛАДАНЮК


ТЕОРІЯ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ

КУРС (КОНСПЕКТ) ЛЕКЦІЙ. ЧАСТИНА ПЕРША

для студентів напряму 0925

“Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології”

денної та заочної форм навчання




Схвалено


на засіданні кафедри автоматизації та комп’ютерно-

інтегрованих технологій

Протокол №12 від 10.04.2006 р.



Київ НУХТ


2006
Ладанюк А.П. Теорія автоматичного керування: Курс лекцій для студентів напряму 0925 “Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології ден. та заочн. форм навчання – (частина перша) – К.: НУХТ, 2004. – с.
Рецензент Б.М. Гончаренко, д-р техн. наук

А.П. Ладанюк, д-р техн. наук


 А.П. Ладанюк, 2004

 НУХТ, 2004

Зміст


стор.

Вступ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5


  1. Загальні відомості та класифікація систем

автоматичного керування . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

    1. Основні поняття та терміни . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

    2. Класифікація систем автоматичного керування . . . . . . . . 11

    3. Принципи керування та їх порівняльна

характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Контрольні запитання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

  1. Математичний опис лінійних систем автоматичного

керування . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

    1. Постановка задачі. Методика формалізованого

опису елементів і систем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

2.2. Динамічні характеристики елементів і систем . . . . . . . . . . 26

2.3. Типові елементарні ланки та їх характеристики . . . . . . . . .35

Контрольні запитання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

  1. Властивості та характеристики автоматичних систем

регулювання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

    1. Структурні схеми та їх перетворення . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

    2. Структурна схема та передаточні функції типової

замкненої автоматичної системи регулювання . . . . . . . . . 50

    1. Об’єкти регулювання та їх властивості . . . . . . . . . . . . . . . . 54

    2. Закони керування та автоматичні регулятори . . . . . . . . . . .64

Контрольні запитання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

  1. Аналіз стійкості лінійних систем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

    1. Загальні умови стійкості . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

    2. Алгебраїчні критерії стійкості . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

    3. Частотні критерії стійкості . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

    4. Область стійкості. Запас стійкості . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

Контрольні питання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

  1. Якість перехідних процесів в лінійних автоматичних

системах регулювання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93

    1. Поняття та показники якості перехідних процесів . . . . . . . 93

    2. Критерії якості перехідних процесів АСР . . . . . . . . . . . . . . 96

    3. Точність та чутливість АСР . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107

Контрольні питання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116

  1. Методи аналізу та синтезу лінійних систем керування . . . . . . . . 118

    1. Основні поняття та постановка задачі . . . . . . . . . . . . . . . .118

    2. Принципи синтезу алгоритмічної структури

систем керування . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

    1. Часові методи аналізу та синтезу систем

керування . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

    1. Частотні методи аналізу та синтезу АСР . . . . . . . . . . . . . 127

    2. Визначення оптимальних параметрів системи . . . . . . . . .137

Контрольні запитання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

  1. Аналіз і синтез лінійних систем при випадкових сигналах . . . . .148

    1. Постановка задачі та характеристики випадкових

сигналів . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

    1. Перетворення випадкового сигналу лінійною

динамічною ланкою . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

    1. Обчислення та мінімізація сигналу похибки

замкненої системи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .168

Контрольні питання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .173

Література . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174




Вступ

Теорія автоматичного керування (ТАК) - наукова дисципліна, предметом вивчення якої є системи, які складаються з об’єкта та пристрою керування(автоматичного регулятора) і допоміжних елементів. ТАК виявляє загальні закономірності функціонування , які притаманні автоматичним системам різної природи, і на основі цього розробляє принципи побудови ефективних систем для керування об’єктами різного призначення. При вивченні процесів керування в ТАК абстрагуються від фізичних та конструктивних особливостей систем і замість реальних систем розглядаються їх адекватні математичні моделі. За допомогою цих моделей розв’язуються основні задачі ТАК – аналізу та синтезу автоматичних систем. При цьому широко використовуються математичні методи – теорія диференціальних рівнянь, теорія функцій комплексної змінної, перетворення Лапласа і Фур’є, матриці і т.д.

Курс лекцій відповідє робочій програмі навчальної дисципліни “Теорія автоматичного керування”, яка читається студентам напряму підготовки фахівців 0925 “Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології ”.

Теорія автоматичного керування – одна з базових навчальних дисциплін, яка формує у студентів знання про загальні принципи і процеси функціонування автоматичних систем керування.

Мета дисципліни – формування у студентів знань, умінь та навичок з розв’язання задач аналізу та синтезу автоматичних систем керування за умов діяння детермінованих та випадкових збурень.

Студент повинен знати :

Студенти повинні вміти :


1.Загальні відомості та класифікація систем автоматичного керування

1.1.Основні поняття та терміни
Термін “керування” (вживається також “управління”) охоплює надзвичайно широке коло понять, що викликано різною природою об’єктів, наприклад керування технологічним процесом, підприємством чи державою. Крім того, під керуванням (управлінням) розуміють також командування військами, керування транспортними засобами
(судном, літаком, автомобілем), диригування оркестром і інш. З цієї точки зору ТАК – частина кібернетики, яка вивчає процеси використання інформації і управління в системах різної фізичної природи.

Автоматизація виробництва – один з важливих факторів науково-технічного процесу, за рахунок якої відбувається інтенсифікація процесів випуску продукції та зменшення витрат енергетичних та матеріальних ресурсів. Сучасні системи керування мають складну багаторівневу (ієрархічну) структуру, в якій використовуються обчислювальні мережі різного рівня на основі ЕОМ та мікропроцесорних засобів. В даних текстах лекцій розглядаються локальні системи автоматичного регулювання, які призначені для підтримання необхідних технологічних режимів, які характеризуються певним набором значень технологічних змінних – температури, рівня, тиску, концентрації і інш. Розглядаються також питання оптимізації технологічних режимів, а також можливості пристосування (адаптації) систем до змінюваних умов роботи. Для складних технологічних об’єктів розробляються системи керування, які також мають достатньо складну структуру і розвинені зв’язки між окремими частинами(елементами).

Автоматика – технічна наука, яка розробляє принципи побудови автоматичних систем та необхідних для них засобів, методи аналізу і синтезу цих систем.

Керування технічним процесом – цілеспрямована діяльність, направлена на досягнення бажаних результатів (отримання прибутку, мінімальної собівартості продукції, забезпечення її якості) на основі отримання та обробки інформації про стан об’єкта та умови його роботи. В процесі керування виконується ряд операцій, які відповідають таким етапам :
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16


А.П. ЛАДАНЮК
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации