Топчеев Ю.И., Цыпляков А.П. Задачник по теории автоматического регулирования (1977)

Задачник по теории автоматического регулирования Допущено Министерством высшего и среднего специального обраэования СССР в качестве учебного пособия для студентов высших технических учебных заведена" МОСКВА «МАШИНОСТРОЕНИЕ» 1977 696 Т66 УДК 681.6.01 (076) Р Е Ц Б Н 3 Е Н ТВВ 1. Кафедра МВТУ соответствующего профиля, аав. кафедрой д-р техн.

наук проф. В. В. СОЛОДОВНИКОВ. 2. Чл.-кор. АН СССР Е. П. ПОПОВ Топчеев Ю. И., Цыпляков А. П. 758 Задачник по теории автоматического регулирования. Учебное пособие для вузов. М., «Машиностроение», 1977. 692 с. с нл. в |мессин ирвведевм аадача с рмяеавимв в эедача для самосюятельиоа. ироработки по курсу теория автоматического рыулирояеявв» длв высыпи те*ввческак учебвмк есаедеавв. Задачник охватывает след»миске рееделы; Врсавевяя движения, передсточиме функции и структурные схемы сламеатое и систем еатоматяческого регулирования; методм ввалите устойчивости.

качестве в дянамвческоа точности лваеаамх н иелииеавмх систем, Методы расчете импульсных, цвброеых, акстремальвмх и семоаеетрсиеаю~Цвкся сястмб сватов систем пра регулярных и скученных аоедсастевате способм свитена. освоаеавме ие применении принципе маысамума а метала днасмвчаского цро греммароваваа. Вол»мое внимание удсвеао применению ЭВМ дла рсеестс систем еЮомвтаческого регулирования. Рабочие ирглреммы для ВЦВМ даам ае асыка чдлгол» а чбортРдн». 60601 068 Т И--0 1 — — -66-77 © Ивдательство «Машиностроение», 1977 г.

ОГЛВВЛЕНМЕ Предисловие Список принятых обозначений Глава !. Уравнения движения, передаточные функции и структурные схемы элементов н систем автоматяческого регулирования . 1.1. Составление дифференциальных уравнений и их линеаризацня. Определение передаточных функций и структурных схем динамических элементов.... !.1.1. Динамические стапионарные непрерывные элементы с сосредоточенными параметрами !.1.2. Динамические нестационарные непрерывные элементы с сосредоточенными параметрамн 1.1.3. Динамические стационарные непрерывные элементы с респределенными параметрэмн 1.!.4.

Динамические иестациоиарные непрерывные злементы с распределенными параметрами 1.1.5. Динамические дискретные элементы !.2. Частотные характеристики динамических элементов . 1.2.!. Амплитудно-фаэовые частотные характеристики !.2.2. Логарифмические частотные характейистикн 1.3. Определение динамических характеристик динейных элементов по экспериментальным данным 1.3.1. Определение динамических характеристик линейных элементов методом частотных характеристии 1.3.2.

Определение динамических характеристик линейных элементов методом импульсных переходных функций 1.3.3. Определение динамических характеристик линейных элементов методом регрессионного анализа 1.4. Типичные нелинейные элементы 1.4.1. Математическое описание типичных нелинейных элементов . 1.4.2. Коэффициенты гармонической линеаризацни типичных нелинейных элементов 1.4.3. Эквивалентные амплитудные и фаэовые характеристики типичных нелинейных элементов . !.Б.

Составление дифференциальных уравнений, передаточных функций и структурных схем систем автоматического регулирования .. !.5.1. Системы с динамическими стационарнымн элементами и сосредоточенными параметрами 1.5.2. Дискретно-непрерывные системы 1,6. Преобразования структурных схем 1.6.1. Преобразование структурных схем линейных систем регулирования !.6.2. Преобразование структурных схем нелпиейных систем регулирования 1.7. Приближенные методы определения передаточных функций линейных систем по виду амплитудно-фазовых частотных характеристик .....

Глава 2 Исследование устойчивости непрерывиык линейнык систем автоматического регулирования 2.1. Анализ устойчивости систем с помощью 1-то метода Ляпунова........ 2.2. Применение алгебраических критериев устойчивости . 2.3. Анализ устойчивости систем регулирования с помощью ЦВМ .. 2.4. Частотные критерии устойчивости Михайлова, Михайлова — Найквиста 2.5. Логарифмические критерии устойчивости одноконтурных систем регулирования 2.6. Логарифмический критерий устойчивости миогокоитурных систем регулнрова- ивв 13 14 !5 57 70 73 81 82 83 94 !01 107 !11 112 117 130 134 !35 159 162 163 168 171 175 176 184 190 193 201 2.7.

Анализ устойчивости систем автоматического регулирования с трансцендентиымн звеньями 2.8. Выделенне областей устойчивых и неустойчивых состояний по параметрам с по- мощью логарифмических частотных характернстик . 2.9. Выделение областей устойчивости с помощью 77-разбиения . 228 231 Глава 3. Исследование качества непрерывных лянейнмх систем автоматического регулирования 3.1. Построение переходных процессов по заданным передаточным функциям ззмк.

нутых систем аналитическими способами . 3.2. Применение аналоговых вычислительных машин для определения переходных ..4 п оцессов в системах автоматического регулирования... 3.3. д корневого годографа 3.4. Интегрельные оценки качества 3.5. Приближенные методы анализа качества систем регулирования по свойствам вещественных частотных характеристик 3.6. Частотный метод построения переходных процессов с помощью трапецеидальных характеристик н дя-функций 3.7. Применение ЦВМ для получения переходных процессов и системах автоматического регулирования 240 250 255 262 276 Глаза 4. Исследование динамической точности линейных систем автоматического регулирования 4.1.

Определение характеристик точности систем автоматического регулирования прн регулярных воздействиях 4.2. Повышение точности систем, автоматического регулирования с использованием теории инвариантностн 4.3. Случайные процессы в системах автоматического регулирования . 4.4. Определение характеристик точности систем регулирования при стационарных случайных воэдействкях 281 281 313 Глаза 6. Нелвнейные системы автоматического регуанрования .. 6.1. Применение метода фазовой плоскости для анализа устойчивости и определения показателей качества нелинейных систем 6.2.

Применение метода припасовывания для анализа 'качества нелинейных систем автоматического регулирования 5.3. Анализ устойчивости нелинейных систем автоматического регулврова~гия на основе 2-го метода Ляпунова 6.4. Применение метода гармонической линеариэацни для анализа устойяивостн нелинейных систем автоматического регулирования 5.5. Влияние высших гармоник на области устойчивых состояний и автоколебзний 5.6. Несимметричные и вынужденные колебания в нелинейных системах автоматического регулирования 5.7.

Определение частотных характеристик вамкнутых нелинейных систем автоматического регулирования 5.8. Определение абсолютной устойчивости нелинейных систем автоматического регулирования 5.9. Применение метода статистической линеаризацин к расчету нелинейных систем автоматического регулирования 3!3 325 328 343 364 369 374 Глава б. Импульсные н цифровые системы автоматического регулирования... 6.1. Применение г-преобразования к импульсным передаточным функциям .

6.2. Передаточные функции замкнутых импульсных н цифровых систем автоматического регулирования 6.3. Анализ устойчивости импульсных и цифровых систем автоматического регулирования 6.4. Анализ качества импульсных и цифровых систем автоматического регулироиания 6.5. Анализ динамической точности импульсных и цифровых систем автоматического регулироиания 6.6. Применение модифицированного (г, т)-преобразования к анализу устойчивости, качества н точности импульсных систем автоматического регулирования 395 412 418 425 425 442 Глаза 7. Экстремальные н самонастраивающиеся системы автоматического регулырованни 7.1. Экстремальные системы автоматического регулирования .. 7.2.

Саманаегрщшвющнеся системы автоматического регулирования....... Глаза 8. Синтез непрерывных и цифровых систем автоматического регулирования при регулярных н случайных воздействиях 8.1. Построение желаемой логарифмической амплитудной частотной характеристики синтезируемой системы автоматического регулирования при регулярных и случайных воздействиях 8.2.