Тема 6. Качество и точность процессов в сау

Требования к точности, к динамике, прямые и косвенные показатели качества динамики. Частотные оценки качества САУ: частота среза, запасы устойчивости по модулю и фазе, полоса пропускания, показатель колебательности.

Интегральные оценки качества: простая, квадратичная, улучшенная квадратичная. Понятие об экстремали.

Анализ установившихся ошибок при воспроизведении типовых воздействий. Применение теоремы о конечном значении.

Установившиеся ошибки при произвольном воздействии. Коэффициенты ошибок, методы их нахождения.

Порядок астатизма: определение, методы анализа.

Точность САУ в типовых режимах (при постоянном, линейном, квадратичном и гармоническом воздействиях). Добротности по скорости и по ускорению.

Статический расчет системы стабилизации и следящей системы (типовые задачи).

Тема 7. Синтез систем автоматического управления

Основные этапы синтеза САУ. Методики синтеза в частотной области. Общая характеристика аналитических методов синтеза САУ.

Последовательная коррекция САУ: методы, типовые корректирующие звенья (П-, ПД-, ПИ- и ПИД-законы управления), методика синтеза по ЛАХ.

Параллельная коррекция САУ: метод синтеза. Гибкие и жесткие обратные связи, их влияние на качество системы.

Краткая характеристика технических средств коррекции.

Тема 8. Системы подчиненного регулирования

Стандартные настройки контуров на оптимум по модулю и симметричный оптимум. Практическая оптимизация многоконтурных систем.

Тема 9. Модальное управление

Сущность модального управления. Основная теорема. Краткие сведения об управляемости динамических систем. Методика синтеза модального регулятора. Пример.

Раздел 5. Теория дискретных САУ (65 часов)

[1], с. 212-271; [2], с. 202-246

Тема 10. Понятия о дискретных САУ

Общие сведения о дискретных САУ и их классификация. Классификация систем по виду квантования, по виду и роду модуляции. Примеры систем. Характеристики релейных, импульсных и цифровых САУ.

Тема 11. Математическое представление дискретных САУ

Решетчатые функции и дискретное преобразование Лапласа. Определение решетчатой функции и смещенной решетчатой функции. Конечные размерности решетчатых функций. Суммирование решетчатых функций. Линейные разностные уравнения. Системы разностных уравнений с постоянными коэффициентами. Математическое описание величины на выходе идеального импульсного элемента. Определение дискретного преобразования Лапласа. Формула обращения. Дискретное преобразование Фурье. Дискретный ряд Фурье. Формирующий элемент и его частотная характеристика.

Тема 12. Z-преобразования

Основы Z-преобразования. Определение простого и модифицированного Z-преобразования. Способы получения Z-преобразования. Z-преобразование элементарных функций. Обратное Z-преобразование и способы его нахождения. Нахождение обратного Z-преобразования с помощью ряда Лорана. Рекуррентная формула определения числовой последовательности.

Тема 13. Структурные схемы и передаточные функции

Передаточные функции дискретных систем в форме Z-преобразования (простого и модифицированного). Реальный импульсный элемент и его структурная схема. Структурные схемы и передаточные функции разомкнутых и замкнутых систем при различных способах включения импульсных элементов. Учет экстраполяторов, запаздывания и цифрового вычислительного устройства цепи передачи сигнала. Передаточные функции замкнутых дискретных САУ при наличии скачков на выходе импульсного элемента. Алгебра передаточных функций и эквивалентные преобразования структурных схем дискретных САУ.