Судник Ю.А., Солдатов В.В. Системы автоматического управления

Учебное пособие. — Москва: Мегаполис, 2022. – 490 с. — ISBN 978-5-6049097-2-0.В учебном пособии изложены основы теории автоматического управления, включающие общие сведения о системах управления и их математических моделях, методы анализа и синтеза линейных и нелинейных систем. Основное внимание уделяется методам робастного и адаптивного управления технологическими процессами, эффективным в условиях неполноты информации о характеристиках управляемых объектов и действующих на них возмущений. Изложение теоретического материала сопровождается примерами.
Для студентов технических вузов, обучающихся по направлению «Агроинженерия» и направленности «Автоматизация и роботизация технологических процессов».Предисловие.
Введение.
Основные понятия теории управления.
Классификация систем автоматического управления.
Типовые алгоритмы управления.
Методы математического описания объектов управления.
Дифференциальные уравнения объектов управления.
Передаточные функции объектов управления.
Частотные характеристики объектов управления.
Переходные характеристики объектов управления.
Динамические звенья и их характеристики.
Виды динамических звеньев.
Способы соединения динамических звеньев.
Применение динамических звеньев при синтезе типовых регуляторов.
Применение динамических звеньев при математическом моделировании объектов управления.
Замкнутые системы управления.
Уравнения и передаточные функции замкнутых систем.
Критерии устойчивости линейных стационарных систем.
Оценка запаса устойчивости замкнутых систем.
Переходные процессы в замкнутых системах и оценка их качества.
АЧХ замкнутых систем и их свойства.
Статистические характеристики систем управления.
Случайные процессы и их статистические характеристики.
Стационарные случайные процессы и их свойства.
Частотное представление стационарных случайных процессов.
Статистические характеристики стационарных выходных случайных сигналов в частотном представлении.
Спектральный анализ эффективности типовых регуляторов.
Выбор критериев качества управления технологическими процессами.
Проблема выбора критериев управления.
Экономический критерий качества управления технологическими процессами.
Многокритериальный оптимум управления для односвязных линейных стационарных систем.
Многокритериальный оптимум управления для многосвязных линейных стационарных систем.
Критерии качества управления энергоемкими технологическими процессами.
Условия робастности линейных стационарных систем управления.
Требования к АЧХ замкнутых систем в условиях статистической неопределенности.
Инвариантные системы управления.
Условия робастности для систем с полной обратной связью по состоянию и оценка их эффективности.
Обобщение условий робастности для систем с неполной обратной связью по состоянию.
Методы расчета параметров настройки регуляторов на основе условий робастности.
Методы расчета параметров настройки регуляторов при ограничениях на расположение доминирующих полюсов.
Методы расчета параметров настройки регуляторов при ограничениях на величину показателя колебательности.
Применение интегрального квадратичного критерия для достижения робастности систем управления.
Совершенствование методов и систем робастного управления технологическими процессами.
Коррекция управления по отношению к задающим воздействиям.
Коррекция управления по отношению к контролируемым Возмущениям.
Расчет параметров настройки регуляторов в системах с неточно заданными параметрами объекта.
Особенности управления объектами с распределенными параметрами.
Зависимость перемещений регулирующего органа системы управления от значения показателя колебательности.
Дискретные системы управления.
Разностные уравнения дискретных систем.
Передаточные функции и частотные характеристики дискретных систем.
Дискретные законы управления.
Устойчивость и запас устойчивости линейных дискретных систем.
Условия робастности линейных дискретных систем.
Методы расчета параметров настройки линейных дискретных систем на основе условий робастности.
Системы адаптивного управления.
Проблемы адаптивного управления.
Активная идентификация объектов в односвязных непрерывных системах управления.
Оптимизация пробных сигналов при активной идентификации замкнутых систем управления.
Активная идентификация каскадных и многосвязных непрерывных систем управления.
Активная идентификация объектов в дискретных системах управления.
Методы адаптивной настройки регуляторов.
Нелинейные системы управления.
Необходимость в нелинейных моделях объектов.
Элементы систем со статическими и динамическими нелинейными характеристиками.
Устойчивость состояния равновесия нелинейных систем.
Применение методов Ляпунова для исследования устойчивости состояний равновесия.
Частотный критерий устойчивости замкнутых нелинейных систем.
Метод гармонического баланса.
Условия робастности для систем с нелинейными статическими характеристиками.
Условия робастности для систем с динамическими нелинейностями.
Итоговый тест.
Список литературы.
Приложения.