Teoriya avtomatichnogo keruvannya

А

СПИСОК РЕКОМЕНЛОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

Апександров А. Г. Оптимальньїе и адаптивньїе системи. — М.: Вьісш. шк., 1989. - 263 с.

Архангельский В. И., Богаенко И. Н., Грабовский Г. Г., Рюмшин Н. А. Системи фаззи-управления. — К.: Техніка, 1997. — 208 с.

Архангельский В. И., Богаенко И. Я Грабовский Г. Г.} Рюмшин Н. А. Нейронньїе сети в системах автоматизации. — К.: Техніка, 1999. — 364 с.

Башарин А. В., Новиков В. А., Соколовский Г. Г. Управление злектроприводами. — Л.: Знергоиздат, 1982. — 392 с.

Башарин А. ВПостников Ю. В. Примерьі расчета автоматизированного злектро при вода на ЗВМ. — Л.: Знергоатомиздат, 1990. — 512 с.

Бесекерский В. АПопов Е. П. Теория систем автоматического регулирования. — 3-є изд., испр. — М.: Физматгиз, 1975. — 768 с.

Бесекерский В. А. Цифровьіе автоматические системи. — М.: Наука, 1976. - 576 с.

Власов К. П. Специальний курс по теории автоматического управлення. — X.: Харьк. политехн. ин-т, 1974. — 198 с.

Гарнов В. К., Рабинович В. БВиишевецкий Л. М. Унифицированньїе системи авторегулирования злектроприводов в металлургии. — М.: Металлургия, 1977. - 190 с.

Грубов В. И., Ивахненко А. Г., Мандровский Б. Ю. Промьішленная кибернетика. — К.: Наук, думка, 1966. — 447 с.

Зайцев Г. Ф, Костюк В. И., Чинаев П. И. Основи автоматического управлення и регулирования. — К.: Техніка, 1975. — 496 с.

Иванов В. В. Методи вичислений на ЗВМ. — К.: Наук, думка, 1986. — 581 с.

Клепиков В. Б., Палис Ф., Клепиков А. ВГлебов О. Д. РІІ22У-регулятор для устранения в машинах и механизмах аномального проскальзьівания

650

средствами злектропривода / Вестник НТУ «ХПИ». Проблеми автоматизированного злектропривода. Теория и практика. — 2000. — Вьіп. 10. — С. 421-424.

Крсісовский А. А. Системи автоматического угіравлепия полетом и их аналитическое конструирование. — М.: Наука, 1973. — 358 с.

Крутько П. Д. Вариациониьіе методи синтеза систем с цифровими регуляторами. — М.: Сов. радно, 1967. — 438 с.

Куропаткин П. В. Теория автоматического управления. — М.: Вьісш. ш к , 1973. - 528 с.

Макаров И. М., Менский Б. М. Линейньїе автоматические системи. — М.: Машиностроение, 1977. — 464 с.

Марчук Г. И. Методи ВЬІЧИСЛИТЄЛЬНОЙ математики. — М.: Наука, 1980. — 534 с.

Павлов А. А. Синтез релейних систем, оптимальних по бистродействию. — М.: Наука, 1966. — 390 с.

Пальтов И. 77. Качество процессов и синтез корректирующих устройств в нелинейньїх автоматических системах. — М.: Наука, 1975. — 368 с.

Попов Е. И Теория нелинейньїх систем автоматического регулирования и управления. — М.: Наука, 1988. — 256 с.

Попович М. Г., Лозинський О. Ю., Клепіков В. Б. та ін. Електромеханічні системи автоматичного керування та електроприводи. — К.: Либідь, 2005. — 680 с.

Прикладньїе нечетньїе системи / Под ред. Т. Тзрано. — М.: Мир, 1993. — 386 с.

Сборник задач по теории автоматического регулирования и управления / Под ред. В. А. Бесекерского. — М.: Наука, 1978. — 512 с.

Скворцов Г. В. Синтез корректирующих устройств судових следящих систем. — Л.: Судостроение, 1968. — 252 с.

Суевалов Л. Ф. Справочник по расчетам судових автоматических систем. — Л.: Судостроение, 1977. — 376 с.

Теория автоматического управления: В 2 ч. — 2-е изд. — Теория линейньіх систем автоматического управления / Под ред. А. А. Воронова. — М.: Вьісш. ШК., 1986. - Ч. 1. 367 с.

Теория автоматического управления: В 2 ч. — 2-е изд. — Теория нелинейньїх и специальньїх систем автоматического управления / Под ред. А. А. Воронова. — М.: Вьісш. шк., 1986. — Ч. 2. 504 с.

Ту Ю. Т. Цифровьіе и импульсньїе системи автоматического управления. — М.: Машиностроение, 1964. — 703 с.

Цьшкин Я. 3. Основи теории автоматических систем. — М.: Наука, 1977. - 560 с.

Юревич Е. И. Теория автоматического управления. — 2-е изд. — Л.: Зне - ргия, 1975. — 416 с.

651

		ЗМІСТ
Передмова			З
Глава	1. Загальні відомості про системи автоматичного
		керування	6
	1.1. Основні поняття		6
	1.2. Короткі історичні відомості про розвиток автоматики,
		теорії автоматичного керування та кібернетики	8
	1.3. Система автоматичного керування та її елементи		15
	1.4. Система автоматичного регулювання		17
	1.5. Принципи автоматичного керування. Комбіновані системи		19
	1.6.	автоматичного керування
		Види систем автоматичного керування	21
	1.7. Основні загальні відомості про елементи САК
		та їхні особливості. Класифікація елементів	41
	1.8. Зворотні зв'язки в системах автоматичного регулювання		44
		Контрольні запитання та завдання	49
Глава 2.		Основні завдання й особливості теорії автоматичного
		керування	51
	2.1. Теорія автоматичного керування і регулювання		51
	2.2. Статика систем автоматичного регулювання.
		Умови статичної рівноваги і статичні характеристики ланок. . .	53
	2.3. Статична похибка і коефіцієнт передачі (підсилення)		57
	2.4. Форми запису рівнянь статики		60
	2.5. Динаміка систем автоматичного регулювання. Завдання й		61
		особливості загальної методики дослідження
	2.6. Лінеаризація нелінійних рівнянь. Приклади		63
	2.7. Форми запису рівнянь динаміки.		66
		Приклади складання рівнянь ланок
	2.8. Коефіцієнт самовирівнювання та його вплив па характер		69
		перехідних процесів
	2.9. Рівняння машини-двигупа з одним ступенем свободи		71
		Контрольні запитання та завдання	74
Глава	3. Математичне описання лінійних неперервних систем
		автоматичного керування	75
	3.1. Типові елементи (ланки) систем автоматичного керування . . .		75
	3.2. Приклад складання рівняння тиристорного перетворювача		86
		(підсилювача) як ланки із запізненням
	3.3. Передаточні функції та частотні характеристики		89

3.4.Передаточні функції та частотні характеристики типових ланок. Приклади побудови. Загальні відомості

про частотні характеристики

90

3.5.Рівняння динаміки, передаточні функції і амплітудно-фазові частотні характеристики груп ланок

при різному їх з'єднанні

95

652

3.6. Логарифмічні частотні характеристики	99
3.7. Мінімально-та немінімально-фазові ланки	116
3.8. Рівняння, передаточні функції та частотні характеристики	117
систем автоматичного керування
3.9. Приклад знаходження рівняння динаміки системи	124
стабілізації напруги генератора постійного струму
3.10. Рівняння і передаточні функції автоматичних слідкувальних	132
(програмних) систем
3.11. Приклад знаходження рівняння динаміки
слід кувальної системи	136
3.12. Структурні схеми та їх перетворення	143
3.13. Графи та їх використання в теорії
автоматичного керування	151
3.14. Багатовимірні системи та метод змінних стану	156
Контрольні запитання та завдання	172

Глава 4. Стійкість неперервних лінійних системи автоматичного
	керування	173
4.1. Поняття стійкості САК		173
4.2. Стійкість за Ляпуновим		175
4.3. Дослідження і аналіз стійкості за коренями		176
	характеристичного рівняння
4.4. Алгебричні критерії стійкості		181
4.5. Частотні критерії стійкості. Критерій Михайлова		190
4.6. Дослідження стійкості за допомогою побудови зон стійкості		198
4.7.	(метод і)-розбиття)
	Критерій стійкості Найквіста	209
4.8.	Критерій Найквіста у логарифмічній формі	221
4.9. Дослідження стійкості систем із запізненням		231
4.10.	Структурііо-нестійкі системи і коректувальні ланки	234
	Контрольні запитання та завдання	240

Глава 5. Якість лінійних неперервних систем автоматичного
керування і методи їх оцінки	241
5.1. Загальні відомості про якість САК	241
5.2. Дослідження якості на основі рівняння
незбурених коливань	244
5.3. Наближені методи оцінки якості	251
5.4. Чутливість САК	280
Контрольні запитання та завдання	282

Глава 6. Підвищення якості та синтез лінійних систем
автоматичного регулювання	283
6.1. Помилки в САР	283
6.2. Типові режими роботи і знаходження помилок САР	286
6.3. Основні шляхи підвищення точності керування.	290
Замикання системи
6.4. Типові закони регулювання.	293
Введення астатизму і регулювання за похідними

653

ві

6.5. Точність САР в усталених динамічних режимах	305
6.6. Підвищення точності САР на основі	308
принципу інваріантності
6.7. Підвищення якості в комбінованих САР	311
і системах зі змінною структурою
6.8. Використання неодиничних зворотних зв'язків	313
і мас штабу вання
6.9. Технічна реалізація коректувальних пристроїв у схемах	314
автоматизованого електропривода
6.10. Способи підвищення запасу стійкості	322
6.11. Синтез коректувальних пристроїв методом ЛАХ	329
6.12. Послідовна корекція з підпорядкованим регулюванням	348
координат
6.13. Модальне керування	357
6.14. Керованість і спостережуваність	362
Контрольні запитання та завдання	366

Глава 7. Випадкові процеси в системах автоматичного
керування	368
7.1. Уявлення про випадкові процеси	368
7.2. Характеристики стаціонарних випадкових процесів	372
7.3. Спектральна щільність стаціонарних випадкових процесів .	. . 377
7.4. Проходження стаціонарного випадкового сигналу	381
через лінійну САК
7.5. Розрахунок точності САК	383
за середньоквадратичною похибкою
7.6. Синтез лінійних САК за мінімумом	387
середиьоквадратичної похибки
Контрольні запитання та завдання	389

Глава 8. Нелінійні системи автоматичного керування	390
8.1. Загальні відомості	390
8.2. Типові нелінійності	391
8.3. Математичні моделі нелінійних систем	396
8.4. Стійкість та особливості динаміки нелінійних систем	403
8.5. Дослідження нелінійних систем методом фазової площини	. . 410
8.6. Метод Ляпунова	416
8.7. Абсолютна стійкість. Критерій В.-М. Попова	420
8.8. Метод точкового перетворення	426
8.9. Метод гармонічної лінеаризації	429
8.10. Дослідження автоколивань методом	437
гармонічної лінеаризації
Контрольні запитання та завдання	453

Глава 9. Оцінка якості, корекція і синтез нелінійних систем
автоматичного керування	455
9.1. Оцінка якості нелінійних САК	455
9.2. Загальні відомості про методи синтезу коректувальних	465
пристроїв у нелінійних системах

654

9.3. Синтез лінійних коректувальних пристроїв	467
у нелінійних системах методом ЛАХ
9.4. Корекція релейних систем
за рахунок утворення ковзних режимів	474
9.5. Нелінійні коректувальні ланки	481
9.6. Компенсація впливу нелінійностей	486
Контрольні запитання та завдання	495

Глава 10. Дискретні системи автоматичного керування	496
10.1. Уявлення про дискретні системи. Класифікація
дискретних систем	496
10.2. Класифікація імпульсних САК за видами модуляції	498

10.3.Математичне описання імпульсного елемента систем з АІМ . . 501

10.4.Математичний апарат для дослідження імпульсних САК . . . . 506

10.5. Передаточна функція розімкнутої імпульсної системи	516
10.6. Передаточна функція замкнутої імпульсної системи	520
10.7. Частотні характеристики імпульсних систем	522
10.8. Стійкість імпульсних систем	529
10.9. Якість імпульсних систем	537
10.10. Корекція імпульсних систем	543
10.11. Цифрові системи автоматичного керування	548
10.12. Синтез цифрових коректувальних пристроїв методом ЛАХ .	. . 552
Контрольні запитання та завдання	561

Глава 11. Оптимальні системи автоматичного керування . . . .	563
11.1. Завдання оптимального керування	563
11.2. Методи класичного варіаційного числення	566
11.3. Принцип максимуму	575
11.4. Теорема про п інтервалів	585
11.5. Динамічне програмування	590
11.6. Аналітичне конструювання оптимальних регуляторів	596
11.7. Застосування методу динамічного програмування для синтезу	601
дискретних (цифрових) регуляторів
Контрольні запитання та завдання	605

Глава 12. Адаптивні системи автоматичного керування	606
12.1. Загальні відомості про адаптивні САК	606
12.2. Системи екстремального керування	609
12.3. Динаміка екстремальних систем	623
12.4. Ідентифікація об'єктів керування	628
12.5. Принципи побудови безпошукових адаптивних систем	635
12.6. Адаптивні спостерігачі	638
12.7. Адаптивні системи з еталонною моделлю	645
Контрольні запитання та завдання	649
С п и с о к р е к о м е н д о в а н о ї л і т е р а т у р и	650

655

Н а в ч а л ь н е в и д а н н я

Попович М и к о л а Гаврилович Ковальчук Олександр Васильович

ТЕОРІЯ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ

Художній редактор О. Г. Григір Технічний редактор Т. О. Щур

Коректори Л. Ф. Іванова, А. І. Бараз, А. В. Бородавко

Комп'ютерна верстка О. В. Кузьменка

Підп. до друку 30.11.06. Формат 60 х 84/16. Папір офс. Гарн. Тайме. Друк, офсет. Умов.-друк. арк. 38,13. Обл.-вид. арк. 36,00. Тираж 5400 пр.

Вид. № 4369. Зам. № 6-724.

Видавництво «Либідь» 01004 Київ 4, вул. Пушкінська, 32

Свідоцтво про державну реєстрацію № 404 від 06.04.2001

Віддруковано на ВАТ «Білоцерківська книжкова фабрика». 09117, м. Біла Церква, вул. Леся Курбаса, 4