Конспект лекций по курсу "теория управления"

для специальности ХТВМС

К.т.н. доцент Суркова С.И.

Содержание

Введение 4

§1. Содержание и задачи курса. 4

§2. Основные понятия и определения. 4

§3. Принципы регулирования. 4

§4. Классификация замкнутых САР. 6

Элементы линейной теории автоматического регулирования 7

Тема 1 8

Математическое описание САР в статике и динамике 8

§1. Модели статики. Понятие о линейных элементах. Линеаризация реальных элементов САР, её способы и предпосылки. 8

Метод кусочно-линейной линеаризации применим для нелинейных объектов, статические характеристики которых могут быть представлены в виде отдельных отрезков прямой линии (1, 2, 3, 4, 5). 9

§2. Динамические характеристики линейных элементов и систем: переходные и весовые функции; частные характеристики, их применение и получение. 9

Тема 2 14

Типовые динамические звенья САР 14

§1. Безинерционные (усилительные или статические) звенья. 14

§2. Инерционное звено первого порядка. 15

§3. Идеальное дифференцирующее звено. 17

§4. Идеальное интегрирующее звено. 18

§5. Инерциальное звено второго порядка. Колебательное звено. 19

Тема 3 21

Структурные схемы САР. Правила структурных преобразований 21

§1. Последовательное соединение звеньев. 21

§2. Параллельное соединение звеньев. 21

§3. Звено, охваченное обратной связью. 22

§4. Определение передаточных функций разомкнутой и замкнутой системы. 23

§5. Статика САР. Способы уменьшения статизма. 24

Тема 4 25

Устойчивость систем автоматического регулирования 25

§1. Физическое и математическое определение устойчивости. 25

§2. Алгебраический критерий Гурвица. 27

§3. Частотный критерий Михайлова. 30

§4. Частотный критерий Найквиста. 33

§5. Структурно-неустойчивые (устойчивые) системы 34

автоматического регулирования. 34

Тема 5 35

Качество САР 35

Устойчивость является необходимым, но не достаточным показателем САР. При исследовании систем автоматического регулирования приходится решать задачу обеспечения требуемых показателей качества переходного процесса: быстродействия, колебательности, перерегулирования, характеризующих точность и плавность протекания процесса. 35

Тема 6 36

Обеспечение устойчивости, повышение качества регулирования 36

А. Последовательная коррекция 38

§ 1. Введение производной в прямую цепь регулирования. 38

Влияние этого звена на динамику системы рассмотрим на амплитудно–фазо–частотных характеристиках, исходной и скорректированной систем. 38

§2. Введение интеграла в прямую цепь регулирования. 39

§3. Введение в прямую цепь регулирования безинерционного звена. 40

В. Параллельная коррекция 42

§4. Охват инерциального звена жёсткой отрицательной обратной связью. 42

§6. Охват интегрирующего звена жёсткой отрицательной обратной связью. 43

§7. Охват инерциального звена первого порядка положительной гибкой 44

обратной связью. 44

§8. Преобразовательные элементы. 44