2. Содержание дисциплины

2.1. Наименование тем, их содержание, объём в часах лекционных занятий (общий объем 34 часа)

2.1.1.Синтез систем автоматического управления (10 часов).

Этапы проектирования САУ. Классификация корректирующих устройств по назначению. Виды коррекции систем управления: с последовательной корректирующей цепью, с последовательно-параллельной корректирующей цепью, со встречно-параллельной корректирующей цепью, с комбинированными корректирующими цепями.

2.1.1.1. Расчёт линейных непрерывных САУ по заданной точности в установившемся режиме работы.

Расчёт по заданным коэффициентам рассогласования системы, по заданной максимальной величине рассогласования (ошибки) системы; расчёт установившегося режима работы статической системы методом предельных переходов.

2.1.1.2. Синтез САУ по логарифмическим частотным характеристикам (ЛЧХ).

Синтез желаемой ЛЧХ по методу В.В.Солодовникова. Синтез корректирующей цепи последовательного типа. Достоинства и недостатки последовательных корректирующих устройств. Синтез корректирующей цепи встречно-параллельного типа. Достоинства и недостатки корректирующих обратных связей. Приближённый и точный методы построения ЛЧХ стабилизирующей обратной связи. Проектирование принципиальной схемы корректирующего устройства. Согласование элементарных корректирующих звеньев.

2.1.2. Типовые регуляторы (2 часа).

Назначение и типы регуляторов. ПД-регулятор. ПИ-регулятор. ПИД-регулятор. Достоинства и недостатки различных типов регуляторов. Реализация регуляторов. Частотные характеристики регуляторов.

2.1.3. Расчёт систем комбинированного управления (2 часа).

Комбинированное управление и принцип инвариантности. Расчёт компенсирующих устройств по каналу возмущения. Расчёт систем с компенсацией динамической ошибки по каналу управления.

2.1.4. Нелинейные САУ (5 часов).

Линеаризуемые и нелинеаризуемые нелинейности в системе. Принципиально новые свойства в динамике нелинейных систем. Структурная схема нелинейной системы. Виды нелинейностей (звено с релейной характеристикой, звено с зоной нечувствительности и релейной характеристикой, звено с характеристикой типа "ограничение" и с зоной нечувствительности). Устойчивость нелинейных САУ. Обзор методов исследования нелинейных систем. Метод гармонической линеаризации. Метод фазовых траекторий.

2.1.5. Системы автоматического управления с цифровыми вычислительными машинами (15 часов).

2.1.5.1. Микропроцессорные САУ: назначение ЦВМ в САУ, функциональная и структурная схемы, математическое описание экстраполятора нулевого порядка, выбор величины периода квантования сигналов, статическая погрешность аналого-цифрового преобразования сигналов.

2.1.5.2. Математическое описание работы САУ с ЦВМ.

2.1.5.2.1. Математическое описание амплитудно-импульсного модулятора 1-го рода во временном пространстве и в пространстве Фурье. Теорема Котельникова – Шеннона.

2.1.5.2.2. Решетчатые функции: физические процессы в аналого-цифровом

преобразователе и его математическое описание посредством решетчатых функций, физические процессы в цифро-аналоговом преобразователе и решетчатая функция цифро-аналогового модулятора.

2.1.5.2.3. Дискретное преобразование Лапласа. Z-преобразование. Основные свойства и теоремыZ-преобразования.W-преобразование.

2.1.5.2.4. Разностные уравнения: прямая и обратная разности, неполная и полная

суммы, уравнения в конечных разностях m-го порядка, условие устойчивости систем.

2.1.5.2.5. Дискретная передаточная функция микроЭВМ, работающей в контуре управления аналоговым объектом. Линейный в форме разностного уравнения закон управления объектом.

2.1.5.3. Логарифмические псевдочастотные характеристики цифровых систем. Методы

построения ЛПЧХ исходных (нескорректированных) разомкнутых цифровых систем.

2.1.5.4. Устойчивость работы цифровых САУ.

2.1.5.5. Качество работы цифровых САУ: оценка качества САУ по показателю

колебательности, три типа желаемых ЛПЧХ цифровых систем. Учет постоянного временного запаздывания в цифровых САУ.

2.1.5.6. Программная реализация алгоритмов управления в цифровых системах.