УДК 62-52
Рецензенти:
Шпіт С.В. Теорія автоматичного керуванняю. Підручник для студентів вищих навчальних заклодів.
У підручнику викладено основні поняття принципи та задачі автоматичного керування, математичні моделі систем керування, аналітичні та частотні методи аналізу та синтезу неперервних, дискретних та нелінійних систем при детермінованих та випадкових впливах, надаються основні засоби побудови оптимальних та адаптивних систем. Теоретичний матеріал підкріплюється практичними розрахунками, орієнтованих на застосування пакету Mathcad. До підручника прикладається системний диск з програмним забезпеченням для віртуального лабораторного комплексу „SHS-ТАК” та методичні вказівки для виконання лабораторних робіт.
Ст.583 Iл.: 477 Табл.
УДК 62-52
С.В. Шпіт, 2010
ЗМІСТ…………………………………………………………………………………………….3
Передмова…………………………………………………………………………………………. 9
Вступ……………………………………………………………………………………………..10
Розділ І. Системні поняття теорії автоматичного керування……….14.
Термінологія…………………………………………………………………………………………………………. 14
Тема 1.1. Загальні поняття та визначення …………………………………………………………… 19
1.1.1 Основні поняття та визначення …………………………………………………………………………….19
1.1.2 Основні задачі теорії автоматичного керування ………………………………………………………. 22
1.1.3 Основні поняття теорії автоматичного керування ……………………………………………………….24
1.1.4 Керована підсистема (Об’єкт керування). Гідравлічний резервуар. Піч для нагріву деякої субстанції
Двигун постійного струменю ДПС з незалежним збудженням …………………………………………………. 24
1.1.5 Підсистема керування (пристрій завдання, регулюючий пристрій, виконавчий пристрій,
вимірювальні пристрої) ……………………………………………………………………………………………..29
1.1.6 Система автоматичного керування та її основна задача ……………………………………………….33
Тема 1.2. Класифікація систем автоматичного керування ………………………………………35
1.2.1 Класифікація систем керування за принципом організації ( за принципом дії )……………………..35
1.2.2 Принцип розімкненого керування………………………………………………………………………… 35
1.2.3 Лабораторна робота№1. Дослідження розімкнутого принципу керування……………………………. 39
1.2.4 Принцип замкненого керування……………………………………………………………………………..40
1.2.5 Лабораторна робота№2. Дослідження розімкнутого принципу керування…………………………….. 42
1.2.6 Класифікація систем керування за ціллю керування……………………………………………………44
1.2.7 Класифікація систем керування за математичним описом оператора системи………………………. 45
1.2.8. Лінійні системи керування……………………………………………………………………………… 45
1.2.9 Нелінійні системи автоматичного керування ……………………………………………………………46
1.2.10 Класифікація нелінійностей ……………………………………………………………………………… 47
1.2.11 Класифікація систем керування за характером похибки у сталих режимах ……………………… 51
1.2.12 Класифікація систем керування за характером перетворення оператора системи у часі:
cтаціонарні системи керування, нестаціонарні системи керування………………………………………… 57
1.2.13 Класифікація систем керування за кількістю каналів керування…………………………………… 58
1.2.14 Класифікація систем керування за характером перетворення сигналів у часі…………………… 59
1.2.15 Неперервні системи автоматичного керування………………………………………………………… 59
1.2.16 Дискретні системи автоматичного керування…………………………………………………………….60
1.2.17 Функції цифрового керування ……………………………………………………………………………… 64
1.2.18 Безпосереднє цифрове керування……………………………………………………………………………65
1.2.19 Коректування впливу похибки перетворення каналового сигналу у дискретний …………………… 65
Тема 1.3 Системний підхід до складання математичної моделі систем керування……. 66
1.3.1 Перетворення Лапласа ……………………………………………………………………………………… 68
1.3.2 Властивості перетворення Лапласа…………………………………………………………………………. 68
1.3.4 Перетворення Фур’є ………………………………………………………………………………………… 69
1.3.5 Властивості перетворення Фур’є…………………………………………………………………………….72
1.3.6 Дискретне перетворення Лапласа……………………………………………………………………………74
1.3.7 Основні властивості дискретного перетворення Лапласа…………………………………………………78
1.3.8 Z – перетворення………………………………………………………………………………………………81
1.3.9 Властивості Z – перетворення……………………………………………………………………………… 83
1.3.10 W – перетворення……………………………………………………………………………………………. 88