Топчеев Ю.И., Цыпляков А.П. Задачник по теории автоматического регулирования (1977) (1249285), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Синтез последовательных и параллельных корректирующих устройств..... 8.3. Синтез последовательно-параллельных корректирующих устройств .. 8.4. Синтез импульсных и цифровых систем автоматического регулирования . Глаза 9. Оптимальные системы автоматического регулирования......... Приложение А преобразования структурнык схем линейных частей систем автоматического регулирования Приложение П. Амплитудно-фазовые частотные характеристяки типовых динамических звеньев Призов«ение lП. Логарифмические амплитудные н фазовые частотные характеристики типовых динамических авеньев Приложение ПА Поправки к асимптотической логарифмической амплитудной частотной характеристике Приложение .
У. Фазовая линейка Приложение УА Номограмма аамыкания Приложение УП. Обобщенная номограмма для учета слабодемпфнроваииых динамических звеньев второго порядка Приложение УП!. Номограмма для определения поиазателя колебательностя замкнутых систем регулярованив . Приложение IХ. Номограмма для определения вещественных и мнимых частотнык характеристик замкнутых систем регулирования: Р (м), (7 (м), ® (м) и угу(м) . Приложение Х. Таблица й» (1) для и от 0,00 до 1,00 ..
Приложение ХА Номограммы показателей вачества В. В. Солодовникова Приложение Х!А Формулы для вычисления интегралов от дробно-рационаиьных четных функций Прилохгелие ХПА Процедуры вычислений собственных значений и собственных векторов матриц: а) на языке «АЛГОЛэ б) на языке «ФОРТРАНэ Приложение Х(У, Формулы лля определенен ковффицнентов статистической линеаризации Призов«ение ХУ. Вычислительные алгоритмы интегрирования Приложение ХУ1. Система команд одноадресной управляющей ЦВМ Ответы к задачам Список литературы ! 458 467 473 486 505 5!6 517 520 522 523 524 526 528 530 632 534 536 539 540 541 591 Предисловие В настоящее время теория автоматического регулирования стала одной нз основных научных дисциплин, изучаемых в высших технических учебных заведениях н университетах.
На ее основе на старших курсах излагаются: теория автоматического управления, проектирование систем автоматического управления, следящих систем н счетно-решающих приборов, теория автоматнзнрованных систем управления технологическими процессами, теория автоматизированных систем переработки информации н организационноэкономнческого управления, а также целый ряд дисциплин по специальным системам управления. Изучение теории автоматического регулнровання, несмотря на ее прикладной инженерный характер, встречает известные трудности нз-за сложности математического аппарата н необходимости хороших знаний основных разделов высшей математики, классической механики, электротехннкн, электроники, электрических машин, вычислительной техники н некоторых днсцнплнн, отражающих специфику объектов регулирования.
Глубокое понимание курса теории автоматического регулирования н получение' практических навыков расчета н проектирования систем требует решения студентами большого количества различных задач в пррцессе освоення курса лекций. Поэтому авторы включили задачи, охватывающие почти все разделы курса теории. Здесь приведены задачи на составленпе уравнений движения, передаточных функций, структурных схем элементов, объектов н систем автоматического регулирования, построение частотных, импульсных переходных характеристик. Большое внимание уделено различным способам исследования устойчивости линейных систем, основанных на прнмененнн первого метода Ляпунова, алгебраических н частотных критериях. Приведены задачи, где дана оценка трудоемкости н точности определения запасов устойчивости по фазе н модулю.
Алгебранческне методы анализа устойчивости доведены до рабочих алгоритмов, записанных на языках аАЛГОЛз н «ФОРТРАН». Задачи по исследованию качества охватывают применение методов построения переходных процессов по заданным передаточным функциям замкнутых систем, трапецендальным частотным характеристикам н Ь„-функцням. Рассмотрены также способы применения аналоговых н цифровых вычислительных машин для определения переходных процессов в стационарных н нестацнонарных системах регулирования. Приведены задачи по оценкам качества с помощью свойств вещественных частотных характеристик замкнутых систем н корневых годографов. Прн изложении задач на определение динамической точности систем автоматического регулирования главное внимание уделено нахождению основных статистических характеристик случайных процессов н вычислению ошибок в системах прн действии регулярных н случайных возмущений.
Рассмотрены способы повышения точности систем регулирования путем увеличения порядка астатнзма н применения надлежащих корректнрующнх устройств. е В задачах, посвященных нелинейным системам, рассматриваются методы анализа устойчивости, качества и точности систем с типовыми нелинейностями иа основе применения второго метода Ляпунова, фазовой плоскости, гармонической и статистической линеаризаций. Несмотря иа отсутствие строгих методов анализа качества нелинейных систем автоматического регулирования, авторы включили несколько примеров и задач по определению частотных характеристик замкнутых нелинейных систем и приближенных показателей их качества.
Значительное внимание уделено задачам по расчету и проектированию специальных систем регулирования, под которыми авторы понимают импульсные, цифровые, экстремальные и самонастраивающиеся системы. Для анализа импульсных и цифровых систем использованы частотные методы и способы, базирующиеся на применении г и (г, т)-преобразований. Для возможности использования логарифмических частотных характеристик цифровых систем применяется билинейное преобразование. В задачах по расчету экстремальных систем рассматриваются методы поиска экстремума, способы организации движения к экстремуму, а также определения амплитуд и частот автоколебаний регуляторов. Приведены задачи по простейшим видам самонастраивающихся систем автоматического регулирования с аналоговыми и цифровыми вычислительными машинами.
В конце задачника рассмотрены методы решения задач синтеза при регулярных и случайных воздействиях. Основное внимание при этом уделено задачам синтеза цифровых систем автоматического регулирования технологическими процессами с применением ЦВМ. При выборе законов, обеспечивающих оптимальные управления, использованы принцип максимума и метод динамического программирования.
Предлагаемые вниманию читателя задачи расчетов систем автоматического регулирования, как правило, относятся к конкретным промышленным системам, а их математическое описание выполнено при помощи обычно применяемых в инженерной практике способов идеализации. Все это позволит студентам полнее осваивать методику проектирования систем, правильно устанавливать допустимые значения запасов устойчивости, показателей качества или точности процессов регулирования. При составлении задачника авторы руководствовались рядом учебников и учебных пособий по курсу теории автоматического регулирования, список которых приведен в конце книги. Однако построение задачника и типы рассматриваемых задач наиболее полно соответствуют учебнику Н. Н. Иващенко «Автоматическое регулирование», 4-е издание, «Машиностроение», 1978 г. и учебнику А.
В. Нетушила «Теория автоматического управления», «Высшая школа», 1976. При выполнении курсовых проектов и домашних заданий, связанных с проектированием систем автоматического регулирования, следует пользоваться графиками и номограммами, убыстряющими процесс расчета и выбора параметров систем, приведенными в справочном пособии. При подготовке рукописи задачника к изданию большая помощь была оказана сотрудниками кафедры «Управление комплексами» Московского ииженерно-физического института, за что авторы выражают им свою искреннюю благодарность. Авторы будут признательны всем читателям за замечания, которые будут сделаны по данной книге. Список принятых обозначений ОБщие ОБОзндчени я А А, ас (А, ы') Ьс (А, сэ) СЫС6СЫ "~ С с„с С В Р! Р (3); Р (2) Рр (з); Рр (г) Ре сс сс Н =Р Ф Р л(1), и (г) л(кТ), и (кТ) Н (са) й ((), и (кт) ,7 (А); с (А, )са) с' (и* (1)) К вЂ” амплитуда; — амплитуда автоколебаний; — коэффициент гармонической линеаризации (синусная составляющая) по сьй гармонике; — максимальное значение сигнала на выходе нелинейного элемента; — коэффициент гармонической линеаризации по с-й гармонике (косинусная составляющая); — коэффициенты ошибок; — коэффициенты Рауса; — ширина зоны нелинейной характеристики; — символ Р-разбиения; — символ дисперсии случайной переменной; — характеристический многочлен замкнутой системы; — характеристический многочлен разомкнутой системы; — добротность системы регулирования по ускорению; — добротность системы регулирования по производной ускорения; — добротность системы регулирования по скорости; — логарифмический декремент затухания; — символ дифференцирования; — нелинейная функция', — нелинейная функция смещения; — управляющие воздействия в непрерывных системах; — управляющие воздействия в дискретно-непрерывных системах; — гамильтониан; — запас устойчивости системы регулирования по модулю; — амплитудная частотная характеристика; — переходные характеристики; — эквивалентная передаточная функция нелинейного элемента; — функционал качества; — передаточный коэффициент системы автоматического регулирования; к, — передаточный коэффициент динамического элемента; Й (г) — импульсная переходная характеристика; Егп — логарифмическая амплитудно-частотная характеристика; М ( ).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
