Федотов А.В. Основы теории автоматического управления

Учебное пособие. — Омск: ОмГТУ, 2012. — 279 с. — ISBN: 978-5-8149-1144-5.В учебном пособии рассматриваются основные вопросы и базовые методы теории автоматического управления: математического описания систем автоматического управления; анализа устойчивости и качества систем, синтеза систем автоматического управления. Наряду с теорией обыкновенных линейных систем автоматического управления рассмотрены также промышленные регуляторы; настройка регуляторов; управление по возмущению и управление в многосвязных системах.
Изложены расширенные модели и методы теории автоматического управления, позволяющие учитывать при исследовании такие особенности систем автоматического управления, как переменные параметры системы, запаздывание реакции системы, квантование сигналов по времени и нелинейность преобразования сигналов в системе.
Учебное пособие предназначено для самостоятельной работы студентов при изучении дисциплины «Теория автоматического управления», обучающихся по направлению подготовки «Автоматизация технологических процессов и производств».Список сокращений.
Введение.
Основы теории автоматического управления.
Автоматическое управление.
Примеры систем автоматического управления.
Обобщённая структура автоматической системы.
Способы автоматического управления.
Задачи теории автоматического управления.
Математическая модель автоматической системы.
Классификация систем автоматического управления.
Структурный метод описания САУ.
Обыкновенные линейные системы автоматического управления.
Понятие обыкновенной линейной системы.
Линеаризация дифференциального уравнения системы.
Форма записи линеаризованных дифференциальных уравнений.
Преобразование Лапласа.
Свойства преобразования Лапласа.
Передаточная функция.
Передаточная функция соединений структурных звеньев.
Преобразования структурных схем.
Передаточная функция замкнутой системы автоматического управления.
Передаточная функция замкнутой системы по ошибке.
Типовые воздействия.
Временные характеристики системы автоматического управления.
Частотная передаточная функция системы автоматического управления.
Частотные характеристики системы автоматического управления.
Типовые звенья.
Неустойчивые звенья.
Построение частотных характеристик системы.
Устойчивость систем автоматического управления.
Понятие устойчивости.
Условия устойчивости системы автоматического управления.
Теоремы Ляпунова об устойчивости линейной системы.
Критерии устойчивости системы.
Построение области устойчивости системы методом D-разбиения.
Структурная устойчивость систем.
Качество системы автоматического управления.
Показатели качества.
Точность системы автоматического управления.
Прямые методы анализа качества системы.
Косвенные методы анализа качества.
Оценка качества по частотным характеристикам.
Синтез системы автоматического управления.
Постановка задачи синтеза системы.
Параметрический синтез системы.
Структурный синтез системы.
Синтез методами модального управления.
Реализация систем автоматического управления.
Промышленные регуляторы.
Особенности реализации промышленных регуляторов.
Настройка промышленных регуляторов.
Управление по возмущению.
Комбинированное управление.
Многосвязные системы регулирования.
Обеспечение автономности управления.
Особые линейные САУ.
Системы с переменными параметрами.
Системы с запаздыванием и распределенными параметрами.
Дискретные системы автоматического управления.
Примеры дискретных систем автоматического управления.
Квантование сигналов.
Классификация дискретных систем.
Импульсные системы автоматического управления.
Понятие импульсной системы.
Модуляция импульсов.
Линейная импульсная система.
Описание импульсного звена.
Свойства импульсного звена.
Уравнение замкнутой импульсной системы.
Свойства дискретной передаточной функции.
Частотная характеристика импульсной системы.
Временные характеристики импульсной системы.
Процесс в импульсной системе.
Условие устойчивости импульсной системы.
Алгебраический критерий устойчивости импульсной системы.
Частотный критерий устойчивости.
Вынужденная ошибка импульсной системы.
Быстродействие импульсной системы.
Синтез импульсной системы.
Нелинейные системы автоматического управления.
Понятие нелинейной системы.
Структура нелинейной системы.
Типовые нелинейности.
Особенности устойчивости нелинейных систем.
Метод фазовых траекторий для исследования нелинейных систем.
Амплитудно-частотный метод для исследования нелинейных систем.
Абсолютная устойчивость нелинейной системы.
Частные методы исследования нелинейных систем.
Коррекция и компенсация нелинейности в нелинейных системах.
Особенности нелинейных дискретных систем.
Библиографический список.
Предметный указатель.