trifonova_go_burenin_vv_trifonova_oi_upr avlenie_tekhnicheski (841692)
Текст из файла
МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТ (МАДИ)Г.О. ТРИФОНОВА, В.В. БУРЕНИН,О.И. ТРИФОНОВАУПРАВЛЕНИЕТЕХНИЧЕСКИМИСИСТЕМАМИУЧЕБНОЕ ПОСОБИЕМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИРОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАДИ)»Г.О.
ТРИФОНОВА, В.В. БУРЕНИН,О.И. ТРИФОНОВАУПРАВЛЕНИЕТЕХНИЧЕСКИМИСИСТЕМАМИДопущено Федеральным УМО по укрупненной группе специальностейи направлений подготовки 23.00.00 – «Техника и технологии наземноготранспорта» в качестве учебного пособия для обучающихсяпо направлению подготовки 23.05.02 – «Транспортные средстваспециального назначения», уровень образования – «специалитет»МОСКВАМАДИ2019УДК 681.5ББК 32.965Т691Рецензенты:заведующий кафедрой «Технология машиностроения»ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН" д-р техн. наук, проф. Кутин А.А.;декан конструкторско-механического факультета МАДИд-р техн.
наук, проф. Борисевич В.Б.Трифонова, Г.О.Т691Управление техническими системами: учеб. пособие /Г.О. Трифонова, В.В. Буренин, О.И. Трифонова. – М.: МАДИ,2019. – 192 с.ISBN 978-5-7962-0238-8Учебное пособие составлено в соответствии с учебной программой дисциплины «Управление техническими системами» по специальностям «Многоцелевыегусеничные и колесные машины», «Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика». В нем рассмотрены темы синтеза и анализа систем автоматического управления, обеспечивающих заданную точность и динамическиесвойства.
Изложены методы расчета и проектирования линейных и нелинейныхсистем автоматического управления. Основные положения теории подкрепленычисленными примерами расчета динамики систем. Пособие предназначено длястудентов механических специальностей очного и заочного обучения.УДК 681.5ББК 32.965ISBN 978-5-7962-0238-8© МАДИ, 20193ВВЕДЕНИЕПредлагаемое пособие написано в соответствии с рабочей программой дисциплины «Управление техническими системами» по направлению подготовки 23.05.02 «Транспортные средства специальногоназначения».
Пособие также может быть использовано студентами направлений подготовки 15.03.02 «Технологические машины и оборудование» по дисциплине «Математические основы теории автоматического управления». Пособие отражает основные вопросы теории систем автоматического управления, которые необходимы специалистам,работающим в области автоматизации производственных процессов.Управление техническими системами, или теория автоматического управления, – это область науки и техники, охватывающая теорию и принципы построения систем управления, действующих без непосредственного участия человека.Управление техническими системами является одним из разделов технической кибернетики.
Кибернетика – (с греч. kyberuetike – искусство управления) – наука об управлении, получении, передаче ипреобразовании информации в кибернетических системах. Кибернетические системы – это системы любой природы, т.е. технические,биологические, экономические, социальные и т.д.Техническая кибернетика – направление кибернетики, в которомна основе единых для кибернетики в целом научных идей и методовизучаются технические системы управления.Автоматические системы применяются во многих областях деятельности человека – в промышленности, на транспорте, в устройствахсвязи.
Применение автоматизации в управлении часто определяетдальнейшее развитие техники. Например, автоматизация дала толчокразвитию пилотируемых, беспилотных, космических летательных аппаратов, современных химических и металлургических производств.В различных технологических процессах величины, характеризующие их работу, должны удовлетворять определённым требованиям, например, управлять движением летательных аппаратов, т.е. аппарат должен перемещаться по заранее заданной траектории, с заданной скоростью и точностью.4Создание условий, обеспечивающих требуемое протекание любого процесса, называется управлением.
Механизм или система, которая обеспечивает заданный процесс, называется объектом управления. В управлении техническими системами, или теории автоматического управления, не рассматриваются конструкции систем. Работасистемы заменена математической моделью. В данном пособии рассматриваются методы исследования математических моделей с целью проверки поведения системы, обеспечения её устойчивости.Раздел 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫПОСТРОЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМУправление техническими системами (УТС) не изучает физические процессы или конструктивные особенности систем.
Вместо реальных объектов в УТС рассматриваются их адекватные (тождественные) математические модели.Система автоматического управления (САУ) – комплекс устройств, предназначенный для автоматического изменения одной илинескольких координат объекта управления для поддержания желаемого режима работы.Взаимодействие элементов в цепи системы автоматического регулирования наиболее наглядно иллюстрирует структурная схема.Для единого графического изображения структуры отдельные элементы системы принято обозначать прямоугольниками, в поле которых указывается назначение элемента или его математическое описание. Воздействие одного элемента на другой показывают стрелкамипо направлению воздействия. Элемент, сравнивающий сигналы однойфизической природы, обозначают кругом.В качестве примера рассмотрим автомобиль – это будет объектрегулирования (рис. 1.1, а). Поворот руля – входное воздействие. Реакцией системы на входное воздействие будет поворот колес, т.е.
выходное воздействие. А вот качество дороги, т.е. проселочная дорогапосле дождя или асфальтовое полотно дороги, – возмущающее воздействие. Другими словами, входным воздействием управляем мы, авозмущающее воздействие от нас не зависит.5абРис. 1.1. Структурная схема рулевого управления автомобилем:а – развернутая схема; б – схема в условных обозначениях1.1. Классификация систем управленияСистемы управления различают по принципу управления –замкнутые и разомкнутые.Разомкнутая система управления состоит из последовательноили параллельно включённых звеньев (рис. 1.2).
Управляющее воздействие не сравнивается с текущим значением регулируемой иливыходной величины. Закон управляющего воздействия выбираетсяисходя из цели управления и предполагаемого характера возмущения. Входное воздействие может сразу поступать на объект регулирования или оно проходит несколько звеньев ОР1, ОР2, ОР3, и толькопосле этого на выходе будет сигнал. Один входной сигнал можетуправлять несколькими объектами регулирования. И тогда на выходебудут два разных выходных сигнала.абРис. 1.2.
Структурные схемы: а – с последовательными звеньями;б – с параллельными звеньями6Замкнутая система автоматического управления используетпринцип управления по отклонению – регулируемая или выходная величина сравнивается с задающим воздействием, определяется отклонение(ошибка), и эта ошибка подаётся на объект регулирования (рис. 1.3).Рис. 1.3.
Структурная схема замкнутой системы управленияОшибки в системах автоматического регулирования возникаютиз-за возмущающих воздействий (возмущений) N(t) на регулируемыйобъект или в результате изменения задающего воздействия X(t).Преимуществом автоматического управления является сведение к минимуму человеческого фактора при работе системы, а именно: инерционность мышления человека, самочувствие, настроение;при быстро протекающих процессах человек просто не успевает среагировать; могут быть опасные для жизни человека процессы.Кроме того, при замене реальной системы её математическоймоделью описать математически человеческий фактор трудно.По характеру формирования и виду передаваемых сигналовсистемы автоматического регулирования и управления разделяют нанепрерывные и дискретные, показанные в табл. 1.По количеству управляемых величин системы автоматическогоуправления подразделяется на:– одномерные – один сигнал на выходе;– многомерные – несколько сигналов на выходе.1.2.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
