Представленная книга посвящена теории автоматического управления линейных стационарных систем. В ней даются основные понятия и принципы управления, математическое описание и методы анализа и синтеза непрерывных и дискретных систем управления.
Шаг 1. Выбирайте книги в каталоге и нажимаете кнопку «Купить»;
Шаг 2. Переходите в раздел «Корзина»;
Шаг 3. Укажите необходимое количество, заполните данные в блоках Получатель и Доставка;
Шаг 4. Нажимаете кнопку «Перейти к оплате».
На данный момент приобрести печатные книги, электронные доступы или книги в подарок библиотеке на сайте ЭБС возможно только по стопроцентной предварительной оплате. После оплаты Вам будет предоставлен доступ к полному тексту учебника в рамках Электронной библиотеки или мы начинаем готовить для Вас заказ в типографии.
Внимание! Просим не менять способ оплаты по заказам. Если Вы уже выбрали какой-либо способ оплаты и не удалось совершить платеж, необходимо переоформить заказ заново и оплатить его другим удобным способом.
Оплатить заказ можно одним из предложенных способов:
- Безналичный способ:
- Банковская карта: необходимо заполнить все поля формы. Некоторые банки просят подтвердить оплату – для этого на Ваш номер телефона придет смс-код.
- Онлайн-банкинг: банки, сотрудничающие с платежным сервисом, предложат свою форму для заполнения.
Просим корректно ввести данные во все поля.
Например, для " class="text-primary">Сбербанк Онлайн требуются номер мобильного телефона и электронная почта. Для " class="text-primary">Альфа-банка потребуются логин в сервисе Альфа-Клик и электронная почта. - Электронный кошелек: если у Вас есть Яндекс-кошелек или Qiwi Wallet, Вы можете оплатить заказ через них. Для этого выберите соответствующий способ оплаты и заполните предложенные поля, затем система перенаправит Вас на страницу для подтверждения выставленного счета.
Предпросмотр документа
Краткий отрывок из начала книги (машинное распознавание)
УДК 519.711
ББК 32.965
К40
Ким Д. П. Теория автоматического управления. Т. 1. Линей-
Линейные системы. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. - 288 с. - ISBN 5-9221-0379-2.
Книга посвящена теории автоматического управления линейных стаци-
стационарных систем. В ней даются основные понятия и принципы управления,
математическое описание и методы анализа и синтеза непрерывных и дис-
дискретных систем управления.
Для студентов технических вузов, изучающих дисциплины «Теория ав-
автоматического управления» и «Основы теории управления». Может быть
рекомендована инженерно-техническим и научным работникам, желающим
изучить основы теории автоматического управления.
Табл. 13. Ил. 148. Библиогр. 19 назв.
Рецензенты:
кафедра «Системы автоматического и интеллектуального управления»
Московского авиационного института (зав. кафедрой - доктор технических
наук, профессор Г.Н. Лебедев)",
доктор технических наук, профессор О. С. Колосов (Московский энерге-
энергетический институт).
© ФИЗМАТЛИТ, 2003
ISBN 5-9221-0379-2 (Т. 1) © д. п. Ким, 2003
Оглавление
Предисловие 7
Глава 1. Основные понятия и принципы управления 9
1.1. Исходные понятия 9
1.2. Принципы управления 12
1.2.1. Принцип программного управления A2). 1.2.2. Прин-
Принцип компенсации A2). 1.2.3. Принцип обратной связи A4).
1.2.4. Принцип комбинированного управления A6).
1.3. Структура системы управления 17
1.4. Законы управления 18
1.5. Классификация систем управления 19
Глава 2. Математическое описание систем управления... 21
2.1. Уравнения динамики и статики 21
2.2. Линеаризация. Формы записи дифференциальных уравнений 22
2.3. Преобразование Лапласа 25
2.4. Передаточные и временные функции 31
2.4.1. Передаточные функции C2). 2.4.2. Временные функ-
функции C5). 2.4.3. Связь между передаточной функцией и вре-
временными функциями C6).
2.5. Частотные функции и характеристики 37
2.6. Различные типы звеньев и их характеристики 42
2.6.1. Типы элементарных звеньев D3). 2.6.2. Неминимально-
фазовые элементарные звенья D9). 2.6.3. Звено чистого запаз-
запаздывания E1). 2.6.4. Построение логарифмических частотных
характеристик E1)
2.7. Структурные схемы и дифференциальные уравнения систем
управления 56
2.7.1. Преобразование структурных схем E6). 2.7.2. Вычис-
Вычисление передаточной функции одноконтурной системы F1).
2.7.3. Вычисление передаточной функции многоконтурной
системы F2).
2.8. Граф системы управления 66
2.8.1. Компоненты графа системы управления F6). 2.8.2. Связь
между структурной схемой и графом системы управления F7).
Оглавление
2.8.3. Преобразование графа системы управления. Формула
Мейсона F8).
2.9. Уравнения и передаточные функции элементов и систем
управления 72
2.9.1. Датчики и преобразователи G2). 2.9.2. Усилители и кор-
корректирующие элементы G4). 2.9.3. Исполнительные устройст-
устройства и объекты управления G8). 2.9.4. Уравнения и передаточ-
передаточные функции систем управления (81).
Задачи 83
Глава 3. Устойчивость систем управления 88
3.1. Определение и условия устойчивости 88
3.1.1. Определение устойчивости (88). 3.1.2. Основное усло-
условие устойчивости (89). 3.1.3. Необходимое условие устойчи-
устойчивости (91). 3.1.4. Теоремы Ляпунова об устойчивости по ли-
линейному приближению (91).
3.2. Алгебраические критерии устойчивости 92
3.2.1. Характеристическое уравнение (92). 3.2.2. Крите-
Критерий Гурвица (93). 3.2.3. Критерий Льенара-Шипара (93).
3.2.4. Критерий Рауса (95).
3.3. Частотные критерии устойчивости 97
3.3.1. Принцип аргумента (97). 3.3.2. Критерий устой-
устойчивости Михайлова (98). 3.3.3. Критерий Найквиста (99).
3.3.4. Логарифмический частотный критерий устойчивос-
устойчивости A02). 3.3.5. Устойчивость систем с чистым запаздыва-
запаздыванием A03).
3.4. Определение области устойчивости 105
3.4.1. Метод D-разбиения A05). 3.4.2. Граничный коэффи-
коэффициент и условие граничной устойчивости A12).
3.5. Робастная устойчивость 113
3.5.1. Полиномы Харитонова A14). 3.5.2. Теорема Харито-
Харитонова A15).
Задачи 120
Глава 4. Качество систем управления 123
4.1. Показатели качества и типовые воздействия 123
4.2. Показатели качества в переходном режиме 124
4.2.1. Прямые показатели качества A25). 4.2.2. Корневые по-
показатели качества A27). 4.2.3. Интегральные показатели ка-
качества A30). 4.2.4. Частотные показатели качества A34).
4.3. Показатели качества в установившемся режиме 135
4.4. Структура астатической системы управления 140
4.5. Инвариантность и принцип двухканальности 143
Задачи 144
Оглавление
Глава 5. Синтез систем управления 146
5.1. Исследование типовых законов управления 146
5.2. Синтез параметров регулятора по минимуму интегральных
оценок 151
5.3. Условие граничной устойчивости и синтез систем управ-
управления максимальной степени устойчивости 154
5.3.1. Условие граничной устойчивости A54). 5.3.2. Метод
синтеза систем управления максимальной степени устойчи-
устойчивости A57). 5.3.3. Синтез оптимальных по степени устой-
устойчивости параметров типовых регуляторов для объекта 2-го
порядка A59). 5.3.4. Синтез оптимальных по степени устой-
устойчивости параметров типовых регуляторов для объекта 3-го
порядка A62).
5.4. Синтез системы управления по желаемой передаточной функ-
функции 171
5.4.1. Физическая осуществимость и грубость A71). 5.4.2. Син-
Синтез передаточной функции регулятора A72). 5.4.3. Определе-
Определение желаемой передаточной функции A76).
5.5. Метод обратной задачи динамики 180
5.5.1. Объект 2-го порядка A81). 5.5.2. Объект 3-го поряд-
порядка A83).
5.6. Синтез систем управления при наличии чистого запазды-
запаздывания 185
Задачи 188
Глава 6. Математическое описание дискретных систем... 190
6.1. Различные типы дискретных систем 190
6.2. Линейные разностные уравнения 192
6.3. Решетчатые функции и ^-преобразование 195
6.3.1. Решетчатые функции A95). 6.3.2. Определение ^-пре-
^-преобразования A96). 6.3.3. Основные свойства ^-преобра-
^-преобразования A97). 6.3.4. ^-изображения основных функций B02).
6.4. Уравнения и передаточные функции дискретных систем.... 205
6.5. Вычисление передаточных функций АИМ-системы 207
6.5.1. Эквивалентная схема АИМ-системы B07). 6.5.2. Дис-
Дискретная модель АИМ-системы B09). 6.5.3. Вычисление
Zt-изображения и Z^-изображения B11).
6.6. Цифровые системы управления 216
6.7. ШИМ-системы управления 219
6.8. Вычисление передаточных функций дискретных систем в
общем случае 222
6.9. Преобразование структурных схем дискретных систем 227
6.10. Дискретное преобразование Лапласа и частотные характе-
характеристики 229
6 Оглавление
6.11. Связь между дискретным и непрерывным преобразованиями
Лапласа и непрерывная модель дискретной системы 230
6.11.1. Связь между дискретным и непрерывным преобразо-
преобразованиями Лапласа B31). 6.11.2. Непрерывная модель дискрет-
дискретной системы B31).
Задачи 233
Глава 7. Устойчивость дискретных систем 236
7.1. Характеристическое уравнение и основное условие устойчи-
устойчивости 236
7.2. Алгебраические критерии устойчивости 237
7.2.1. Необходимое условие устойчивости B37). 7.2.2. Исследо-
Исследование устойчивости, основанное на преобразовании единично-
единичного круга в левую полуплоскость B38). 7.2.3. Критерий устой-
устойчивости Джури B40).
7.3. Частотный критерий устойчивости 242
7.3.1. Принцип аргумента B43). 7.3.2. Критерий Найквис-
та B44). 7.3.3. Псевдочастотный критерий B47).
7.4. Влияние квантования по времени на устойчивость 248
Задачи 250
Глава 8. Оценка качества дискретных систем 252
8.1. Показатели качества в переходном режиме 252
8.1.1. Прямые показатели качества B52). 8.1.2. Косвенные по-
показатели качества B56). 8.1.3. Особенности переходного про-
процесса дискретных систем B57).
8.2. Показатели качества в установившемся режиме 258
8.2.1. Коэффициенты ошибки B58). 8.2.2. Вычисление коэф-
коэффициентов ошибок B59).
8.3. Статические и астатические системы 261
8.3.1. Вычисление коэффициентов ошибки астатических сис-
систем B61). 8.3.2. Структура астатических систем B63).
Задачи 265
Глава 9. Синтез дискретных систем 268
9.1. Постановка задачи. Типовые законы управления 268
9.2. Синтез систем с фиксированной структурой 270
9.3. Метод полиномиальных уравнений 272
9.4. Синтез дискретной системы по непрерывной модели 276
Задачи 278
Список литературы 280
Предметный указатель 282
ПРЕДИСЛОВИЕ
Данное учебное пособие написано на основе лекций, читавшихся
автором в Московском государственном институте радиотехники,
электроники и автоматики (МИРЭА) в течение тридцати лет (с 1967 г.)
студентам специальности «Автоматика и телемеханика» и других
специальностей. Пособие посвящено теории линейных непрерывных
и дискретных систем управления и включает первую часть прог-
программного материала курса «Теория автоматического управления»,
предназначенного студентам, обучающимся по направлению «Авто-
«Автоматизация и управление».
Учебное пособие состоит из девяти глав. Глава 1 знакомит с ос-
основными понятиями, фундаментальными принципами управления и
структурами систем управления. Остальные главы можно разбить
на две группы. Первую группу составляют главы 2-5, посвященные
линейным непрерывным системам управления, вторую группу -
главы 6-9, посвященные линейным дискретным системам управле-
управления. Обе эти группы изложены по единой методике.
В главе 2 рассмотрено математическое описание систем управ-
управления с помощью дифференциальных уравнений, передаточных функ-
функций, временных и частотных функций и характеристик, структурных
схем и графов.
Глава 3 посвящена математическому определению устойчивости,
основному и необходимому условиям устойчивости, методам исследо-
исследования асимптотической и робастной устойчивости, выделению облас-
области устойчивости в пространстве параметров.
Глава 4 знакомит с методикой оценки качества в переходном и
установившемся режимах и со структурой астатических систем.
В главе 5 излагаются методы синтеза систем управления: синтез
параметров регулятора по минимуму интегральных квадратических
оценок и по максимуму степени устойчивости; синтез систем управ-
управления по желаемой передаточной функции (метод полиномиальных
уравнений). Здесь также рассмотрены условия граничной (маргиналь-
(маргинальной) устойчивости, на которых основан метод синтеза параметров
регулятора по максимуму степени устойчивости.
В главе б рассмотрено получение и математическое описание дис-
дискретных моделей импульсных систем управления с амплитудно-им-
амплитудно-импульсной и широтно-импульсной модуляцией 1-го рода, а также циф-
цифровых систем управления.
Предисловие
Главы 7-9 посвящены соответственно устойчивости, оценке ка-
качества и синтезу линейных дискретных систем управления.
Автор выражает искреннюю благодарность профессору В.М. Ло-
хину за поддержку и помощь при работе над рукописью, доцентам
В. В. Веселовскому, Н. Д. Дмитриевой и О. А. Тягунову, прочитавшим
рукопись и сделавшим ряд полезных замечаний.
Автор также благодарен заведующему кафедрой «Управление и
информатика» МЭИ профессору О. С. Колосову и заведующему ка-
кафедрой «Системы автоматического и интеллектуального управле-
управления» МАИ профессору Г. Н. Лебедеву за рецензирование рукописи.
Глава 1
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ПРИНЦИПЫ УПРАВЛЕНИЯ
Процесс управления происходит в живой и неживой природе: в
живых организмах, обществе, технике и т.д. Естественный отбор,
благодаря которому одни особи исчезают, другие выживают и воспро-
воспроизводятся, также является своего рода
| Автор | Книга | Описание | Год | Цена | Тип книги |
|---|---|---|---|---|---|
| Д. П. Ким | Первый том учебника посвящен теории автоматического управления линейных стационарных систем. В нем даются основные понятия и принципы управления, математическоеописание и методы анализа и синтеза… - ФИЗМАТЛИТ, (формат: 60x90/16, 312 стр.) | 2007 | 551 | бумажная книга | |
| Ким Дмитрий Петрович | Теория автоматического управления. Том 1. Линейные системы | Первый том учебника посвящен теории автоматического управления линейных стационарных систем. В нем даются основные понятия и принципы управления, математическоеописание и методы анализа и синтеза… - Физматлит, (формат: 60x90/16, 168 стр.) | 2007 | 939 | бумажная книга |
| Ким Дмитрий Петрович | Теория автоматического управления. Том 1. Линейные системы. Гриф УМО ВУЗов России | Первый том учебника посвящен теории автоматического управления линейных стационарных систем. В нем даются основные понятия и принципы управления, математическоеописание и методы анализа и синтеза… - ФИЗМАТЛИТ, (формат: 60x90/16, 168 стр.) | 2007 | 1087 | бумажная книга |
| Ким Дмитрий Петрович, Дмитриевна Никтерне Даниловна | Учебное пособие посвящено задачам теории линейных непрерывных и дискретных систем автоматического управления. Задачи по каждой теме предваряются необходимыми теоретическими материалами и разбором… - Физматлит, (формат: 60x90/16, 168 стр.) | 2007 | 480 | бумажная книга | |
| Никтерне Дмитриева | Сборник задач по теории автоматического управления. Линейные системы | Учебное пособие посвящено задачам теории линейных непрерывных и дискретных систем автоматического управления. Задачи по каждой теме предваряются необходимыми теоретическими материалами и разбором… - Издательская фирма"Физико-математическая литература", (формат: 60x90/16, 168 стр.) электронная книга | 2007 | 742 | электронная книга |
| Д. П. Ким, Н. Д. Дмитриева | Сборник задач по теории автоматического управления. Линейные системы. Гриф УМО ВУЗов России | 2007 | 496 | бумажная книга | |
| Д. П. Ким, Н. Д. Дмитриева | Сборник задач по теории автоматического управления | Учебное пособие посвящено задачам теории линейных непрерывных и дискретных систем автоматического управления. Задачи по каждой теме предваряются необходимыми теоретическими материалами и разбором… - ФИЗМАТЛИТ, (формат: 60x90/16, 168 стр.) | 2007 | 288 | бумажная книга |
См. также в других словарях:
Содержание 1 История 2 Основные понятия 3 Функциональн … Википедия
РМ 4-239-91: Системы автоматизации. Словарь-справочник по терминам. Пособие к СНиП 3.05.07-85 - Терминология РМ 4 239 91: Системы автоматизации. Словарь справочник по терминам. Пособие к СНиП 3.05.07 85: 4.2. АВТОМАТИЗАЦИЯ 1. Внедрение автоматических средств для реализации процессов СТИСО 2382/1 Определения термина из разных документов:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
У этого термина существуют и другие значения, см. Объект. Объект управления обобщающий термин кибернетики и теории автоматического управления, обозначающий устройство или динамический процесс, управление поведением которого является целью… … Википедия
В технике, совокупность действий, направленных на поддержание или улучшение функционирования управляемого объекта без непосредственного участия человека в соответствии с заданной целью управления. А. у. широко применяется во многих… …
Общие сведения Алгебра один из больших разделов математики (См. Математика), принадлежащий наряду с арифметикой (См. Арифметика) и геометрией (См. Геометрия) к числу старейших ветвей этой науки. Задачи, а также методы А.,… … Большая советская энциклопедия
I Кибернетика (от греч. kybernetike искусство управления, от kybernáo правлю рулём, управляю) наука об управлении, связи и переработке информации (См. Информация). Предмет кибернетики. Основным объектом исследования в К. являются … Большая советская энциклопедия Энциклопедия «Авиация»
Уравнение, в к ром неизвестной является функция от одного независимого переменного, причем в это уравнение входят не только сама неизвестная функция, но и ее производные различных порядков. Термин дифференциальные уравнения был предложен Г.… … Математическая энциклопедия