Основы теории автоматического управления. Частотные методы анализа и синтеза систем: учеб. пособие для специальности 230101 (220100) - "Вычисл. машины; комплексы, системы и сети"

Предисловие Введение В.1. Основные понятия теории автоматического управления В.2. Классификация систем управления В.3. Задачи теории автоматического управления Глава 1. Математические модели элементов и систем управления 1.1. Классификация элементов систем управления 1.2. Статические свойства элементов и систем 1.2.1. Соединения статических элементов 1.2.2. Линеаризация статических элементов 1.2.3. Статические ошибки в замкнутых системах управления 1.3. Статический анализ и синтез схем на операционных усилителях 1.3.1. Нелинейные статические элементы на операционных усилителях 1.3.2. Линейные статические элементы на операционных усилителях 1.4. Описание динамики элементов систем управления 1.5. Передаточная функция 1.6. Соединения элементов и преобразования структурных схем 1.7. Чувствительность и стабилизирующие свойства отрицательной обратной связи 1.8. Динамический анализ и синтез схем на операционных усилителях 1.8.1. Динамические элементы на операционных усилителях 1.8.2. Построение схем неминимально-фазовых элементов 1.8.3. Анализ и синтез многокаскадных схем на операционных усилителях Глава 2. Частотные характеристики элементов и систем управления 2.1. Основные частотные характеристики 2.2. Частотные характеристики типовых звеньев 2.3*. Погрешности аппроксимации логарифмических частотных характеристик типовых звеньев 2.4. Частотные характеристики сложных систем 2.5. Частотные свойства замкнутых систем 2.5.1. Частотные характеристики систем с отрицательной обратной связью 2.5.2. Расширение полосы пропускания 2.5.3. Свойства систем с положительной обратной связью 2.6*. Анализ полиномов 2.6.1. Полиномы низких степеней 2.6.2. Структура спектра полинома 2.6.3. Локализация корней полинома 2.6.4. Уточнение корней полинома Глава 3. Временные характеристики элементов и систем управления 3.1. Обратное преобразование Лапласа 3.1.1. Метод разложения Хевисайда 3.1.2. Табличный метод преобразований Лапласа 3.1.3. Программный метод преобразований Лапласа 3.2. Типовые временные характеристики 3.2.1. Импульсная характеристика 3.2.2. Переходная характеристика 3.2.3. Взаимосвязь временных характеристик 3.3. Частотно-временные свойства систем 3.3.1. Взаимосвязь частотных и временных характеристик 3.3.2. Трансформации частотных характеристик 3.3.3. Масштабируемые по времени модели 3.4*. Аппроксимационный метод построения временных характеристик 3.5. Оценки качества переходных процессов в системах управления 3.5.1. Показатели качества переходной характеристики 3.5.2. Спектральные оценки качества 3.5.3. Частотные оценки качества Глава 4. Устойчивость систем автоматического управления 4.1. Понятие устойчивости 4.2. Условия устойчивости линеаризованных систем 4.3. Алгебраические критерии устойчивости 4.3.1. Необходимые условия устойчивости 4.3.2. Критерий устойчивости Рауса - Гурвица 4.4. Построение областей устойчивости параметрических полиномов 4.5. Частотный критерий устойчивости Михайлова 4.6. Частотный критерий устойчивости Найквиста 4.6.1. Вывод критерия Найквиста 4.6.2. Логарифмический критерий устойчивости Найквиста 4.7. Запасы устойчивости замкнутой системы 4.7.1. Определение запасов устойчивости 4.7.2. Алгебраический критерий устойчивости с запасами 4.8*. Устойчивость систем с запаздыванием Глава 5. Расчет переходных процессов в системах автоматического управления 5.1. Структура переходного процесса 5.2. Метод преобразований Лапласа 5.3. Метод вариации произвольных постоянных 5.4. Метод интеграла Дюамеля 5.5. Метод пространства состояний 5.5.1. Модель в пространстве состояний 5.5.2. Расчет параметров моделей в пространстве состояний 5.5.3. Программное моделирование переходных процессов в пространстве состояний Глава 6. Методы проектирования систем автоматического управления 6.1. Основные задачи синтеза регуляторов 6.2. Методы повышения статической точности(низкочастотный синтез регуляторов) 6.2.1. Коэффициенты статических ошибок 6.2.2. Статические системы управления 6.2.3. Астатические системы управления 6.3. Методы улучшения динамических параметров(среднечастотный синтез регуляторов) 6.4. Быстрый синтез систем управления методом логарифмических частотных характеристик 6.5. Управление неустойчивыми объектами 6.6. Спектральный метод синтеза регуляторов 6.6.1. Замкнутая система второго порядка 6.6.2. Замкнутая система третьего порядка 6.6.3. Замкнутая система n -го порядка 6.6.4. Неустойчивая разомкнутая система 6.7. Системы управления с ПИД-регуляторами 6.7.1. Анализ ПИД-регуляторов 6.7.2. Синтез ПИД-регуляторов 6.7.3. Реализация ПИД-регуляторов Заключение Приложение 1. Таблицы преобразований Лапласа Приложение 2. Задания для курсового проектирования Список литературы Предметный указатель