Файл: Клюев, А. С. Автоматическое регулирование.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 88

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

18.

Клюев А. С., Товарное А. Г.

Н аладка систем автоматиче­

ского

регулирования

котлоагрегатов.

М., «Энергия»,

1970.

19.

Л ебедев А.

Т. О

возможных

перспективах

оптимального

управления

теплоэнергетическими процессами. — «Известия вузов.

Энергетика»,

1969, № 10.

 

 

 

20.

М еждународный

электротехнический словарь.

Группа 37.

Автоматические управляющие и регулирующие системы. М., «Со­ ветская Энциклопедия», 1969.

21. Плетнев Г. П. Автоматическое регулирование и защита теплоэнергетических установок электрических станций, М., «Энер­ гия». 1970.

22. Основы технической кибернетики. М., «Высшая школа», 1970. Авт.: Сапожников Р. А., Матвеев П. Н., Родин Б. П., Филадельфина Н. А.

23. Сборник задач по теории автоматического регулирования и

управления. П од ред. В. А. Бесекерского. М., «Наука»,

1969.

24. Такер Г. К., Уиллс Д. М. Упрощенные методы анализа си­

стем

автоматического

регулирования.

Пер. с англ.,

М .— Л,, «Энер­

гия».

1963.

 

 

 

 

25. Теория систем

с переменной

структурой.

П од

редакцией

С.В. Емельянова. М., «Наука», 1970.

26.Техническая кибернетика. Теория автоматического регули­

рования. Книги

1 и

2. П од ред. В. В. Солодовникова. М.,

«М ашино­

строение», 1967.

 

 

 

 

 

27. Техническая кибернетика. Теория автоматического регули­

рования.

Книга

3.

П од

ред. В.

В. Солодовникова. М.,

«М ашино­

строение»,

1969.

 

 

 

 

 

28. Трошин

Л .

П.

Расчет

параметров передаточных

функций

апериодических звеньев высоких порядков при свободном определе­ нии времени транспортного запаздывания. — «Известия вузов. Энер­ гетика», 1970, № 10.

29. Трошин Л . П. Расчет параметров передаточных функций апериодических звеньев высоких порядков при заданном времени

транспортного запаздывания. — «Известия вузов.

Энергетика»,

1971,

№

6.

 

 

 

 

 

 

30.

Фельдбаум

А. А.,

Бутковский А. Г. М етоды теории автома­

тического управления. М., «Наука», 1971.

 

 

 

31.

Хлыпало Е. И. Нелинейные системы автоматического регу­

лирования. Л., «Энергия», 1967.

 

 

 

32.

Юревич Е.

И.

Теория автоматического

управления.

Л.,

«Энергия», 1969,

О Г Л А В Л Е Н И Е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р е д и с л о в и е ............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Г л а в а п е р в а я .

Автоматические системы

регулирования

.

5

1-1. Основные определения

ип о н я т и я

...................................

 

 

 

 

5

1-

 

2.

Классификация

 

А С Р ........................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

а) Классификация

по

характеру

алгоритма

функ­

 

 

 

 

ционирования

 

......................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

б)

Классификация

по

 

другим

признакам

. . .

15

Г л а в а

в т о р а я .

Структурные

схемы,

уравнения

и

переда­

 

точные

функции

звеньев

и

с и с т е м

..................................................

 

 

 

 

 

19

2 -

 

1.

Структурные схемы

и уравнения

АСР . . . .

19

 

 

а)

Описание

работы

автоматической

системы

 

.

19

 

 

б)

Структурная схема системы и ее дифференциаль­

 

 

 

 

ные

у р а в н е н и я ..............................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

2-2.

Преобразование

Л апласа. Передаточные

функции

25

2-3.

Типовые звенья и их передаточные

функции . .

30

 

 

а)

Усилительное

з в е н о .....................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

б)

Интегрирующее з в е н о .............................................................

 

 

 

 

 

 

 

31

 

 

в)

Апериодическое

з в

е н

о ............................................................

 

 

 

 

 

 

 

34

 

 

г)

Колебательное

з в е н о ....................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

38

 

 

д)

Дифференцирующ ее

з в е н о .....................................................

 

 

 

 

 

 

46

 

 

е)

Запазды вающ ее

з в

е н

о .............................................................

 

 

 

 

 

 

 

47

2-4.

Соединения звеньев. Передаточные

функции

соеди ­

 

 

 

нений

............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48

 

 

а)

Последовательное

соединение

звеньев

. . .

49

 

 

б)

Параллельное

соединение звеньев

. . . .

50

 

 

в) Встречно-параллельное

соединение

звеньев

или

 

 

 

 

соединение с обратнойс в я з ь ю ..............................................

 

 

 

 

 

51

2-5.

Соединения некоторых типовых звеньев. Комбини­

 

 

 

рованные звенья

автоматических

.систем

. . .

53

 

 

а)

Реальное

интегрирующее з в е н о

...........................................

 

 

 

 

53

 

 

б)

Реальное

дифференцирующее

звено

. . .

55

 

 

в)

Интегро-дифференцирующее

звено

. . . .

56

 

 

г)

Последовательное

соединение

двух

интегро-диф-

 

 

 

 

фереициругощих з в е н ь е в .................................................

 

 

 

 

 

 

л 62

 

 

 

д)

Представление

 

 

реальных

 

АСР

 

типовыми

 

 

 

 

з в е н ь я м и .............................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

64

2-6.

Типовые передаточные функции автоматических ре­

 

 

 

гуляторов ......................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65

 

 

а)

Пропорциональные

 

р е г у л я т о р ы

............................................

 

 

 

 

65

 

 

б)

Интегральные

 

регуляторы

.

 

. . . . .

66

 

 

в)

Пропорционально-интегральные

 

регуляторы

,

§7

385

 

г) Пропорционально-дифференциальные регуляторы

6Ö

д)

Пропорциоиально-иитегрально-дифференциальиые

 

 

 

р е г у л я т о р ы ......................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69

2-7.

Эквивалентные

преобразования

структурных

 

схем

69

2-8.

Передаточные функции А С Р ............................................................

 

 

 

 

 

 

 

71

2-9. Представление АСР

сигнальными графами . .

 

.

76

2-10.

Примеры

определения

 

передаточных

функций

 

 

звеньев

и с и с т е м ....................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

81

Г л а в а т р е т ь я .

Основные характеристики звеньев и систем

97

3-1.

Статические

харак теристи ки ..................................................

 

 

 

 

 

 

98

 

 

а) Статические

характеристики

звеньев

 

и

их со­

 

 

 

единений

.............................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

98

б)

Статические

и

астатические

звенья

. .

 

. .

104

 

в)

Статические

и

астатические

 

АСР

. .

 

. .

Ю8

3-2.

Временные

х а р а к т ер и сти к и ..................................................

 

 

 

 

 

 

И З

 

3-3.

Частотные

х а р а к т е р и с т и к и ..................................

 

 

 

■ .

 

.

" 6

3-4.

Частотные

характеристики

типовых звеньев

 

 

. .

123

а)

Частотные

характеристики

усилительного

 

 

звена

123

б)

Частотные характеристики интегрирующего

 

звена

124

в)

Частотные

 

характеристики

 

апериодического

 

 

 

з в е н а

.........................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

126

 

г)

Частотные

характеристики

колебательного

 

 

звена

129

д)

Частотные

характеристики

дифференцирующего

 

 

 

з в е н а

...........................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. .

138

е)

Частотные

 

характеристики

 

запаздывающего

 

 

 

з в е н а

.......................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-139

 

3-5. Частотные характеристики соединений и систем

.

141

 

а)

Частотные

характеристики соединений и разом ­

 

 

 

кнутых

с и с т е м ..........................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

141

 

 

б)

Частотные

характеристики

замкнутых

АСР

. .

145

3-6.

Частотные

характеристики

соединений

 

некоторых

 

типовых

звеньев

 

...................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

146

а)

Частотные

характеристики

• реального

интегри­

 

 

 

рующего

з в е н а ...............................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

146

 

 

б)

Частотные

характеристики

реального

 

дифферен­

 

 

 

цирующего з в е н а ..............................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

147

 

в)

Частотные

характеристики интегро-дифференци-

 

 

 

рующих

звеньев

и их

соединений

. .

 

.

.

149

3-7.

Экспериментальное

определение

динамических

 

х а ­

 

рактеристик

регулируемых

объектов

. .

 

.

.

155

а)

Определение

 

временных

характеристик

 

. .

155

 

б)

Определение

частотных

характеристик . .

.

 

161

в)

Определение

частотных

 

характеристик

по

пере­

 

 

 

ходным

ф у н к ц и я м .......................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

163

 

3-8.

Определение

частотных

характеристик

 

замкнутой

 

системы

по

экспериментальной

АФХ разомкнутой

 

с и с т е м ы

........................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

172

 

а)

Определение

АЧХ замкнутой

системы .

 

.

.

172

б)

Определение

вещественной

частотной

характери­

 

 

 

стики

замкнутой

с и с т е м ы

......................................

 

 

 

 

172

 

3-9. Примеры определения динамических характеристик

 

объектов регулирования .................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

177

387

Г л а в а ч е т в е р т а я .

Устойчивость

линейных автоматиче­

 

ских

систем

р е г у л и р о в а н и я .......................................................

 

 

 

 

 

 

184

 

4-1. Понятие устойчивости

линейных

 

систем

 

. . .

184

4-2.

Критерий устойчивости

Р а у с а

..................................................

 

 

 

 

 

190

 

а)

Система

первогоп о р я д к а ......................................................

 

 

 

 

 

 

193

 

б)

Система

второгоп о р я д к а ......................................................

 

 

 

 

 

 

193

 

в)

Система

третьегоп о р я д к а ..............................................

 

 

 

 

 

1 9 3

 

г)

Система

четвертого

 

п о р я д к а ...............................

 

 

 

194

 

4-3.

Критерий

устойчивости

 

М ихайлова

.

 

. . .

195

4-4. Критерий устойчивости

Н а й к в и с т а ..............................

 

 

 

202

 

4-5. Логарифмический критерий устойчивости

 

. . .

210

4-6.

Способы выделения областей устойчивости

линей­

 

 

ных автоматических с и с т е м

..............................................

 

 

 

 

 

212

 

 

а)

Понятие о D -разбиенин

пространства

 

коэффи­

 

 

 

циентов

характеристического

 

уравнения

. .

212

 

б)

Выделение

областей

устойчивости

в

плоскости

 

 

 

двух

параметров

с и с т е м ы

......................................

 

 

 

 

214

 

 

в)

Выделение

областей

устойчивости

в

плоскости

 

 

 

одного

параметра

с и с т е м ы

......................................

 

 

 

 

220

 

 

г)

Выделение

областей

устойчивости

для

 

системы

 

 

 

третьего

п о р я д к а ..............................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

222

 

 

д)

Выделение

областей

устойчивости

по

критерию

 

 

 

Р а у с а

.......................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

224

 

 

е)

Устойчивость систем

с

запаздыванием

 

. . .

226

4-

7.

Примеры

исследования

АСР на устойчивость . .

231

Г л а в а п я т а я .

Качество процессов регулирования

линейных

 

с и с т е м ....................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

237

 

5 -

1.

Показатели

качества-процесса

 

регулирования . .

237

5-2.

М етод

оценки

качества

процесса

по

распределению

 

 

корней

характеристического

уравнения

системы.

 

 

Степень устойчивости

н

степень

колебательности .

241

5-3.

Оценка качества процесса по АЧХ замкнутой систе­

 

 

мы. Показатель

колебательности

..................................

 

 

 

 

245

5-4.

Оценка качества процесса по амплитудно-фазовой и

 

 

логарифмическим частотным характеристикам ра­

 

 

зомкнутой

с и с т е м ы

...............................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

247

 

 

а)

Запас устойчивости системы по модулю

и фазе

247

 

б)

Амплитудно-фазовые

критерии

запаса

устойчи­

 

 

 

вости по модулю и ф азе

. ч

......................................

 

 

 

 

249

 

 

в)

Выделение

в

плоскости

параметров

настройки

 

 

 

регулятора области с заданными запасами устой­

 

 

 

чивости по м одулю и

ф а з е

......................................

 

 

 

 

251

 

 

г)

Выделение

в

плоскости

параметров

настройки

 

 

 

регулятора области с необходимым запасом

 

 

 

устойчивости по экспериментальной АФХ объекта

253

5-5.

Интегральные

оценки

качества

процесса

 

. . .

260

5-6.

Приближенное построение переходного процесса по

 

 

вещественной

частотной

характеристике системы

.

265

5-7.

Примеры

оценки

качества

АСР

 

. .

 

. . .

269

3 8 8

t л а в а

ш е с т а я .

 

Синтез

структуры

автоматических

систем

 

р е г у л и р о в а н и я ..................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

276

 

6-1.

Понятие

синтеза

структуры

системы .

. . .

 

276

6-2.

Синтез

ж елаемой

Л АЧ Х

разомкнутой системы

.

279

6-3.

Синтез системы

при

последовательном

включении

 

 

 

корректирующего

у с т р о й с т в а

.....................................

 

 

 

282

 

6-4.

Синтез системы при встречно-параллельном включе­

 

 

 

нии

корректирующего

у с т р о й с т в а

......................

 

288

 

6-

5.

Синтез системы с компенсацией возмущений. И нва­

 

 

 

риантные

с и с т е м ы .......................................................

 

 

 

 

290

 

 

 

а)

 

Понятие

и н в а р и а н т н о сти

 

 

 

290

 

 

 

б)

 

Синтез

 

 

инвариантных

систем

. '

. . .

.

291

Г л а в а с е д ь м а я .

Нелинейные

автоматические системы

ре­

 

гулирования

 

....................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

294

7 -

1.

Некоторые

типовые

н е л и н е й н о с т и .......................

 

295

 

 

 

а)

 

Н е ч у в с т в и т е л ь н о с т ь

 

 

 

295

 

 

 

б)

 

О г р а н и ч е н и е .....................................................................

 

 

 

 

296

 

 

 

в)

 

Н ечувствительностей

ограничение

.

; .

.

297

 

 

г)

Л ю

ф т

...............................................................................

 

 

 

 

 

 

 

298

 

 

 

д)

Люфт

и

 

ограничение . . . . .

. . .

 

299

 

 

е)

Релейные

э л е м е н т ы .............................................

 

 

 

'.

.

300

7-2.

Особенности

исследования

нелинейных

систем

.

306

 

 

а)

М етод

 

припасовывания

.

.. •

.

.

.

309

 

 

б)

М етод гармонической

линеаризации

 

. .

.

314

7-3.

И зображ ение

процесса

регулирования

на

ф азо­

 

 

 

вой

п л о с к о с т и

......................................................................

 

 

 

 

317

 

7-

4.

Устойчивость

и

автоколебания

в

нелинейных

си­

 

 

 

стемах

 

......................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

326

 

 

а)

 

Понятие

 

устойчивости

Ляпунову

. . .

 

326

 

 

б)

Исследование

устойчивости по уравнениям пер­

 

 

 

 

вого

п р и б л и ж е н и я ...............................................

 

 

 

329

 

 

 

в)

 

Исследование

автоколебаний

в

нелинейных си­

 

 

 

 

стемах

....................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

339

 

 

г) Абсолютная

устойчивость. Критерий! абсолютной

 

 

 

 

устойчивости

Попова ..........................................................

 

 

 

 

 

344

 

 

д)

 

Прямой

м етод

Л я п у н ............................................о в а

 

 

 

350

 

Г л а в а в о с ь м а я .

Автоматические

системы

регулирования

 

с

переменной

структурой

............................................................

 

 

 

 

 

353

8 -

1.

Понятие

переменнойс т р ..........................................у к т у р ы

 

 

 

 

353

8-2.

Принципы построения систем с переменной

струк­

 

 

 

турой ...........................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

357

 

 

а)

М етод

использования

вы рожденного

движения

 

 

 

 

с и с т е м ы ...............................................................................

 

 

 

 

 

 

357

 

 

 

б)

М етод

«сшивания»

фазовых

траекторий

.

.

359

 

 

в)

М етод

искусственного

вырожденного

движения

359

8-3. Синтез систем спеременнойструктурой

.

.

.

360

П р и л о ж е н и я ...............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

375

Список

л и т е р а т у р ы ...................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

384

Предметный

у к а з а т е л ь ...........................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

390

3 8 9

Смотрите также файлы