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

приобрести
Ладанюк А.П. Теорія автоматичного керування: частина друга (на укр. языке)
скачать (4851 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc4851kb.16.09.2012 06:16скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7
А.П. Ладанюк


Теорія автоматичного керування

Курс лекцій

для студентів спеціальностей

напряму 0925 “Автоматизація

та комп’ютерно-інтегровані технології”

денної, заочної та скороченої форм навчання

Частина друга

Схвалено

на засіданні кафедри автоматизації

та комп’ютерно- інтегрованих технологій,

протокол № 7 від 26.12.2006 р.

Київ НУХТ

2006


Ладанюк А.П. Теорія автоматичного керування для студ. спец. напряму 0925 “Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології” ден., заочн. та скороч. форм навчання – К.: НУХТ, 2006. – с.


Рецензент Б.М. Гончаренко, д-р техн. наук


А.П. Ладанюк, д-р техн. наук

@ А.П. Ладанюк, 2006

@ НУХТ, 2006

Частина друга


  1. Нелінійні системи

    1. Особливості нелінійних систем .............................................................

    2. Типові нелінійності автоматичних систем ............................................

    3. Метод фазових траєкторій ......................................................................

    4. Проходження випадкового сигналу через нелінійну ланку. Статистична лінеаризація ..............................................................................................

    5. Гармонійна та вібраційна лінеаризація нелінійних систем .................

    6. Методи дослідження стійкості нелінійних систем ..............................

    7. Методи дослідження режимів роботи та якості нелінійних систем ...

Контрольні запитання ...............................................................................

  1. Підвищення якості автоматичних систем керування. Особливі системи

    1. Корекція динамічних властивостей АСР ...............................................

    2. Багатоконтурні системи ...........................................................................

    3. Спеціальні системи ...................................................................................

Контрольні запитання .................................................................................

  1. Дискретні системи

    1. Класифікація дискретних систем ............................................................

    2. Релейні (позиційні) системи ...................................................................

    3. Лінійні імпульсні системи

      1. Загальна характеристика імпульсних систем (ІС) ...........................

      2. Функціональна та алгоритмічна структури ІС з АІМ .....................

      3. Математичний опис ІС з АІМ ............................................................

      4. Стійкість та якість ІС ..........................................................................

    4. Цифрові системи ......................................................................................

Контрольні запитання ...............................................................................

  1. Оптимальні системи

    1. Загальні положення .................................................................................

    2. Критерії оптимальності та обмеження в задачах оптимального керування об’єктами ................................................................................

    3. Методи оптимізації .................................................................................

    4. Синтез оптимальних систем ...................................................................

Контрольні запитання ...............................................................................

  1. Адаптивні системи автоматичного керування

    1. Загальні положення ................................................................................

    2. Адаптивні системи з еталонними моделями та ідентифікаторами ....

    3. Екстремальні автоматичні системи .......................................................

    4. Системи із самоорганізацією .................................................................

Контрольні запитання


Література

Вступ



Друга частина курсу лекцій з навчальної дисципліни “Теорія автоматичного керування” містить матеріал, який на основі викладених положень в частині першій, послідовно розкриває основи теорії з таких розділів: нелінійні системи; підвищення якості автоматичних систем та особливі системи; дискретні системи; оптимальні та адаптивні системи. Для вивчення названих розділів студент повинен в повному обсязі засвоїти матеріал, викладений в першій частині: загальні відомості та класифікація систем автоматичного керування; математичний опис лінійних систем; властивості та характеристики автоматичних систем регулювання; стійкість лінійних систем; якість перехідних процесів в лінійних системах; методи аналізу та синтезу лінійних систем; аналіз та синтез лінійних систем при випадкових сигналах.

При засвоєнні матеріалу другої частини необхідно звернути увагу та засвоїти такі положення:

Це дасть можливість отримати студенту передбачені програмою дисципліни знання, навички та вміння.




  1. Нелінійні системи

    1. Особливості нелінійних систем


Нелінійною системою (НЛС) називається така, яка має в своєму складі принаймні один нелінійний елемент, який описується нелінійним рівнянням. Це приводить до того, що при математичному описі НЛС не виконується принцип суперпозиції (накладання реакцій). Всі реальні системи є нелінійними, при цьому нелінійним може бути як об’єкт, так і будь-який інший елемент, наприклад, регулюючий орган (клапан, засувка) або виконавчі механізми, які мають обмежений хід, що викликає відповідні обмеження щодо витрати речовини. Крім того, кінематичні механізми характеризуються наявністю тертя та зазорів.

Наявність нелінійностей в автоматичних системах є, як правило, шкідливим фактором за винятком тих випадків, коли нелінійні елементи вводяться спеціально, наприклад, для підвищення швидкодії. Використання нелінійних математичних залежностей приводить до того, що неможливо отримати загальні розв’язки, і доводиться задовольнятись лише частинними випадками.

Прикладом покращення якості системи керування може бути введення релейного елемента, який підвищує швидкодію за рахунок миттєвого змінювання сигналу керування: клапан займає два положення: min або max ходу. При дослідженні НЛС часто користуються методом лінеаризації характеристик, коли в робочому діапазоні ці характеристики можна наближено описати лінійними залежностями. В цьому випадку не відбувається принципових змін особливостей системи, а нелінійність називається несуттєвою. Часом нелінійностями можна знехтувати, наприклад, коли зона нечутливості мала в порівнянні з усталеним відхиленням регульованої координати, яке визначається без урахування нелінійності.

Суттєвими нелінійностями називають такі, які приводять до значних змінювань характеристик системи, і ними не можна нехтувати при розв’язанні задач аналізу та синтезу автоматичних систем. Автоматичні системи із суттєвими нелінійностями мають ряд принципових особливостей, які не характерні для лінійних систем. До цих особливостей відносяться такі:

Джерелами нелінійностей в автоматичних системах є:

Динаміка НЛС описується нелінійними диференціальними рівняннями, які в порівнянні з лінійними не мають загальних розв’язків, тому в практичних розрахунках використовуються деякі спеціальні методи: фазового простору, гармонійної та статистичної лінеаризації і інш.


    1. Типові нелінійності автоматичних систем


Кожна автоматична система має свої особливості щодо структури, складу елементів та їх характеристик, показників функціонування і інш. Для спрощення задач аналізу та синтезу НЛС виділяються типові нелінійності – ланки, які мають певні характеристики і з їх допомогою можна подавати (відтворювати) нелінійні характеристики елементів різної природи. Можна провести аналогію з типовими сигналами, типовими елементарними ланками тощо. Виділення типових елементів, сигналів – один з ефективних методів теорії автоматичного керування.

При складанні диференціальних рівнянь в нелінійній системі виділяють, як правило, дві частини: приведену лінійну з передаточною функцією Wл(p) – всі лінійні елементи, в тому числі лінеаризовані несуттєві нелінійності, і суттєво нелінійну частину, яка характеризується залежністю (рис.1.1).


  1   2   3   4   5   6   7


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