Солодовников

В. В. СОЛОДОВНИКОВ, В. Н. ПЛОТНИКОВ, Л. В. ЯКОВЛЕВ ТЕОРИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ ' Допущено ечебно-методическим объединением вузов по машино- и приборостроительным специальностям в качестве учебного пособия для студентов машино- и приборостроительных вузов Москва Иадатскьство Ь1ГТУ им. Н. Э. Б 1993 ББК 82965 С60 УДК 681,5(075.8) ) 1.

Аббревиатуры 1402050000-151 095(2) — 93 ББК 32985 ф В. В. Солодовников, В. Н. Плотников, А. В. Яковлев, 1993 15В1»' 5-7038.0331-4 1» Рецензенты: кафедра автоматики Московского энергетического институтар докт. техн. наук, проф. В. 1»', Семенов 1кафедра «Дифференг4иальньге уравнения и оптимальное управление» Московского авиаиионного института) Солодовников В. В., Плотников В. Н,, Яковлев А, В.

С60 * ' ',сЛ Теория автоматического управления техническими системами: Учеб. пособие. — Мл Йзд-во МГТУ, 1993. — 492 с., ил. 15ВГ4 5-7038-0331-4 Изложены основные задачи и методы теории управления техническими сисгемаыи, вопросы автоматического регулирования. Рассмотрены теория детерминированного оптимального управления, синтез оптимальных систем при случайных воздействиях, методы идентификации, поинтие об адаптнввых системах управления, а также сведения об иерархических многоуровневых САУ, об автоматизации проектирования технических систем управления.

Для студентов приборо- и машиностроительных вузов. Ил. 304. Табл. 12. Библиогр. 20 наев. СПИСОК АББРЕВИАТУР И БУКВЕННЫХ ОБОЗНАЧЕНИИ АКОР— аналитическое конструирование регуляторов АΠ— алгоритмическое обеспечение .АПР— автоматизация проектирования ,-~' АРМ вЂ” автоматизированное рабочее место „-;;" АСАУ вЂ” адаптивная система автоматического управления АСУ ТП вЂ” автоматизированная система управления технологическим процессом -;-'.~:;.';::,АФЧХ вЂ амплитуд-фазовая частотная характеристика с:„:!.' АЦП вЂ” аналогово-цифровой преобразователь 0„: АЧХ вЂ” амплитудная частотная характеристика :,';.-::;: ДП — двойной пиковый вольтметр ;-';:;.";"'..':,ИПФ вЂ импульсн переходная функция :=,!!";; ИУ вЂ” исполнительное устройство "::-'!' .ИЭ вЂ” импульсный элемент ',,!:::;:: КЛ вЂ” ключ (импульсный элемент) :;::,1 КУ вЂ” корректирующее устройство :-:-:::,"'ЛАЧХ вЂ” логарифмическая амплитудная частотная характеристика "!';,,ЛΠ— лингвистнческое обеспечение -'1.';:: ЛФЧХ вЂ” логарифмическая фазовая частотная характеристика ;.:; ЛЧХ вЂ” логарифмическая частотная характеристика - ' МП вЂ” микропроцессор : ь МПС вЂ” микропроцессорная система ::;; МПФ вЂ” матричная передаточная функх1ия НГПК вЂ низкочастотн генератор периодических колебаний ;!':,:.

НМБ — накопитель на магнитном барабане ",,;, НМД вЂ накопите на магнитном диске '..„ НМЛ вЂ” накопитель на магнитной ленте -:,', НФ вЂ низкочастотн фазометр-частотомер ,:-' ОМΠ— общее математическое обеспечение ": ООС вЂ” отрицательная обратная связь ОПΠ— общее программное обеспечение ','-;,': 'ОР— объект регулирования ОС вЂ” обратная связь ;:; ПИ вЂ” пропорционально-интегральный регулятор ;:;- ПКУ вЂ” последовательное корректирующее устройство ПΠ— программное обеспечение ППП вЂ” пакет прикладных программ й(г) — матрица коэффициентов П вЂ” знак произведения 'А — матрица А, — коэффициент ряда Фурье А (в) — амплитудная частотная характеристика а, — амплитуда автоколебаний агЦ вЂ” адьюнкта определителя а(в) — вещественная часть числителя передаточной у(((в)  — матрица у/ Ь(в) — мнимая часть числителя передаточной функции ()в) С вЂ” матрица выхода а — абсцисса абсолютной сходимости С С ..., С вЂ” коэффициенты ошибок (постоянные интегриро и о В ванна) функции ПЦ вЂ” предельный цикл Р— регулятор РС вЂ” реверсивный счетчик РСУ вЂ” распределенные системы управления РТК вЂ” роботизированный технологический комплекс С вЂ синхронизат САПР†систе автоматизированного проектирования САР— система автоматического регулирования САС вЂ” система автоматизированного синтеза САУ вЂ” система автоматического управления СИАМ вЂ” система автоматизированного моделирования СМΠ— специальное математическое обеспечение СПΠ— специальное порграммное обеспечение ТАР— теория автоматического регулирования ТАУ вЂ” теория автоматического управления ТАУ ТС вЂ” теория автоматического управлении техническими системами ТЗ вЂ” техническое задание ТЭΠ— технико-экономическое обоснование ТУ ТС вЂ” теории управления техническими системами УВК вЂ” управляющий вычислительный комплекс УТС вЂ” управление в технических системах ФИ вЂ” формирователь импульсов ФЧХ вЂ” фазовая частотная характеристика ЦАП в цифроаналоговый преобразователь ЦВМ вЂ” цифровая вычислительная машина ПСУ вЂ” цифровая СУ ШИМ вЂ” широтно-импульсная модуляция Э в экстраполятор ЭАП вЂ электромеханическ автопилот ЭВМ вЂ” электронная вычислительная машина ЭЦСП вЂ” электрический цифровой следящий привод г.

Обозначения сх„г, — коэффициенты алгоритма Рауса в(в) — вещественная часть знаменателя передаточной функции у(/в) де( — детерминант (определитель) г(1ап — диагональная матр~ща В(~в) — функция комплексного переменного (кривая 0-разбиения пространства параметров) '; 6~((в) — полипом знаменателя передаточной функции разомкнутой САР Х>(К) — области, соответствующие различным значениям корней К -'„В(й) — полипом от Х ,.:;.,'В(р) — поливом от р -";;:Ю(г) — детерминант матрицы '.::,'а(в) — мнимая часть знаменателя передаточной функции Юв) .-',-",;::е — основание натуральных логарифмов ,,::,,":„'.Š— показатель цели управления :, „-;::"в„е,— напряжения на входе и выходе корректирующего устройства :,':.":;,'!',':Ь'(г) — г-преобразование для ошибки ;;.а (1) — дискретный сигнал ошибки ,:; ~!Х*(з) — преобразование Лапласа для сигнала е" (г) "'-'.~":,:,'Е~(з) — преобразование Лапласа для функции е,(Г) '";;"';:,;::.ехтг — экстремум функции ;;;:",, à — сила ,':;::".Г(х, у, г) — функция трех переменных х, у, г ;:;,„Г(х) — функция распределения случайной величины ",'':-„,:;Ф(з) — преобразование Лапласа для функции )(~) ;:;.«:.:-'.-','Р.(г) — Я-преобразование для функции Дй) :; Г(г) — возмущающее воздействие ; -Дй) — последовательность чисел (аргумент й указывает на последовательность чисел) 6(з) — преобразование Лапласа для функции д (Г) '-".

6*(з) --преобразование Лапласа длн сигнала д*(~) на выходе импульсного элемента ';,',. 6(г) — г-преобразование сигнала д*(1) ; ' 6"()в) — спектр дискретного сигнала ",': П(й) — дискретный сигнал на входе линейной системы ; „; Д(() — управляющее воздействие ',:;; й'(Г) — последовательность импульсов на выходе ключа (сигнал на выходе импульсного элемента) Н(в) — амплитудная частотная характеристика Н(х, ф, и) — функция Гамильтона '.' й((), й(йГ) — переходные характеристики ::.

Ь вЂ” запас устойчивости по модулю !„' Ь(1) — переходная функция Г Ь„(1) — переходный процесс, соответствующий единичной частотной характеристике х †единичн матрица Х' — мнимая единица Х= )~ — 1 Х(А/а) — эквивалентный комплексный коэффициент усиления нелинейного звена л, †коэффицие усиления линейной части Х(, й — передаточный коэффициент (коэффициент передачи или усилении) Х(, — коэффициент усиления объекта регулирования (крутизна характеристики) К(1) — матрица коэффициентов й (й) — взвешенная временная последовательность А(1) — импульсная переходная функция А„х(1) — идеальная импульсная переходная функция й,(Х) — импульсная переходная функция экстраполятора Х.

(в) — логарифмическая амплитудная частотная хдрактеристика Х. (в) -- желаемая логарифмическая амплитудная частотная характеристика Х.ш Н(в) — логарифм модуля характеристики Н(в) М вЂ” момент силы Мх — движущий момент на валу двигателя ̄— номинальное значение момента М, — момент сопротивления на валу электродвигателя гп †поряд числителя передаточной функции т (г) — - управляющее случайное воздействие а — порядок знаменателя передаточной функции п(1) — возмущающее случайное воздействие (помеха) Р(Г) — симметричная матрица Р, ((),, Р. (1) — множители Лагранжа Р(Ь/а) — условная плотность распределения вероятности Р— число корней характеристического уравнении, лежащих в правой полуплоскости Р(в) †вещественн частотная характеристика замкнутой САР Я вЂ положитель определенная матрица Я вЂ” критерий самонастройки Я(з) — преобразование Лапласа для функции д(Г) Я(в) — мнимая частотная характеристика замкнутой САР д, и, — гармонические коэффициенты усиления нелинейного звена Я (р) — средний риск Х(„э(т) — взаимная корреляционная функция на входе и выходе системы Х((з) — преобразование Лапласа для функции г(Г) Ю„(в) — обобщенная вещественная частотная характеристика К(т) †корреляционн функция Хг„(Г„ 1,) — центрированная корреляционная функция )г„„(т) — взаимнокорреляционная функция гапп — ранг матрицы ция плотности унк ктер истика времени) иная сса ния АР по отношению ируемой вели- гул характеристика) АР по отношению ой о рати льног связи корректи- ования (неиз- лир темы сис ра й сл учайной вели- :::: Я(г) — Х-преобразование сигнала г(г) 5 †матри ,'„"- 5(в) — функция спектральной плотности .'~:;:,:5,(в) — спектральная плотность ошибки ',,:,, '8„, (в); 5 .(в) †взаимн спектральная ф 3о л„~„Ба — системы : г'Я,(в) — обобщенная мнимая частотная хард .