- •§1. Основные понятия. 4
- •Вариант практической цели управления.
- •§2 Статические свойства сау. (Проблема точности). Основные принципы ау. Общая структура сау.
- •Общая структура сау.
- •§3. Классификация сау.
- •§4. Дифференциальные уравнения и передаточные функции линейных систем.
- •Дифференциальное уравнение линейной непрерывной системы n-го порядка.
- •§5. Связь между входом и выходом системы во временной области.
- •§6. Передаточные функции типовых соединений звеньев.
- •§7. Частотные характеристики (чх) динамической системы.
- •Математические модели входа и выхода.
- •Физический смысл чпф.
- •§8. Частотные и временные характеристики типовых звеньев сау.
- •§9. Нетиповые и специальные звенья.
- •Неминимально-фазовые звенья
- •§10. Лах последовательно соединенных звеньев.
- •§11. Определение фазы по лах минимально-фазовой системы.
- •§12. Детализированные структурные схемы и сигнальные графы.
- •§13. Эквивалентные преобразования структурных схем линейной системы.
- •§14. Теорема Мейсена.
- •§15. Приближенное построение лчх параллельных соединений звеньев.
- •§16. Математические модели динамических систем в форме переменных состояния.
- •Запись уравнений переменных состояния по дсс.
- •§17. Линеаризация уравнений динамических систем.
- •Практические способы линеаризации.
- •§18. Передаточная матрица динамической системы.
- •§19. Управляемая каноническая форма.
- •§20. Устойчивость линейных систем.
- •Теоремы первого метода Ляпунова.
- •§21. Суждение об устойчивости линейной системы по коэффициентам характеристического полинома.
- •Критерии устойчивости Гурвица.
- •§22. Частотный критерий устойчивости Найквиста.
- •Критерий Найквиста для афх.
- •Критерий Найквиста для лчх.
- •§23. Качество сау.
- •Показатели качества переходной характеристики.
- •Частотные оценки качества.
- •Запасы устойчивости.
- •Показатель колебательности.
- •Полоса пропускания
- •Корневые оценки качества.
- •Стандартные полиномы .
- •§24. Точность сау.
- •Передаточная функция для ошибки.
- •Коэффициент ошибок.
- •Способы нахождения коэффициентов ошибок.
- •Способы определения порядка астатизма.
- •Добротность.
- •§ 25. Синтез сау.
- •Классический алгоритм синтеза.
- •Методы последовательной коррекции. Типовые последовательные ку.
- •Параллельная коррекция.
- •§26. Системы подчиненного регулирования (спр).
- •Стандартная настройка на оптимум по модулю (ом).
- •Настройка на симметричный оптимум (см).
- •Достоинства спр (систем подчиненного регулирования).
- •§27. Модальное управление.
- •Методика синтеза модального регулятора.
Общая структура сау.
ЗУ – обычно на схемах не изображают.
УС – необходимо для составления и.
И – измеритель . На выходе УС.
Часто УС и Р(УУ) совмещается водном устройстве.
§3. Классификация сау.
По принципу действия:
разомкнутые;
замкнутые (с обратной связью);
комбинированные (сочетают регулирование по отклонению с регулированием по внешнему воздействию).
По цели управления:
системы автоматического регулирования (САР) – цель управления состоит в возможно более точном воспроизведении регулируемой переменной закона изменения задающего воздействия;
САР в зависимости от вида функции делятся на:
системы стабилизации, или системы поддержания постоянства регулируемой величины; в них ;
следящие системы, в них изменяется по произвольному, заранее не известному закону; в этих системах регулируемая переменная, как правило, имеет смысл линейного или углового перемещения;
системы программного управления – в нихизменяется по произвольному, но известному закону.
Для всех трех типов САР цель управления может быть сформулирована одинаково в терминах ошибки регулирования: она должна быть как можно меньше по абсолютному значению и как можно быстрее затухать; пример ЦУ:
(не для запоминания) САУ других типов (обычно более сложные), например:
адаптивные системы – в них цель управления, характерная для САР, должна достигаться в условиях изменения или априорной неопределенности значений параметров или внешних возмущений из заданного класса, причем недостаток априорной информации об этих факторах восполняется в процессе функционирования системы;
оптимальные системы – обеспечивают экстремум некоторого показателя качества;
системы терминального управления – обеспечивают достижение заданного состояния в заданный момент времени.
По классу уравнений, описывающих систему:
линейные и нелинейные САУ; в линейной системе все элементы описываются линейными уравнениями (дифференциальными, алгебраическими и др.); уравнение линейно, если для него выполняется принцип суперпозиции, предполагающий наличие свойств однородности и аддитивности, как по входным воздействиям, так и по начальным условиям.
Как линейные, так и нелинейные системы бывают:
стационарные и нестационарные (уравнения с постоянными или зависящими от времени коэффициентами);
с сосредоточенными и распределенными параметрами (дифференциальные уравнения обыкновенные и с частными производными);
системы с запаздыванием (уравнения с запаздывающим аргументом);
дискретные системы (разностные уравнения);
статические и динамические системы (алгебраические или дифференциальные, возможно вместе с алгебраическими, уравнения).
По характеру преобразования переменных в элементах системы:
непрерывные системы – в них в каждом звене при непрерывном изменении входной переменнойвыходная изменяется также непрерывно;
релейные системы – в них хотя бы в одном элементе при непрерывном изменении выходизменяется скачком;
дискретные системы – в их элементах значение выхода зависит от значений входав дискретные моменты времени; при этом выход дискретного элемента имеет вид последовательности импульсов;
дискретные системы делятся на:
импульсные (в них имеется квантование по времени) и
цифровые, или системы с ЭВМ (квантование по времени и по уровню).
По характеру процессов в системе:
Детерминированные и стохастические САУ (определенные и случайные процессы).
VI. По числу входных (задающих) и выходных (управляемых) переменных:
одномерные (с одним входом и одним выходом) и многомерные (со многими входами и (или) выходами) системы;
односвязные системы (каждая компонента вектора выходов зависит только от одной, соответствующей ей, компоненты вектора входов) и многосвязные системы (хотя бы одна из компонентзависит более чем от одной компонентылибо хотя бы одна компонентавлияет более чем на одну компоненту).