В настоящей книге сделана попытка изложить линейную теорию автоматического регулирования на базе частотных методов, главным образом на базе метода логарифмических частотных характеристик. Основная цель книги—ознакомить читателя с методом логарифмических частотных характеристик и его применениями к исследованию устойчивости и качества регулирования, построению переходных процессов, синтезу стабилизирующих звеньев и др. Вместе с тем в книге рассматриваются и такие вопросы, как составление дифференциальных уравнений и с их помощью структурных схем, преобразование этих схем к виду, удобному для применения метода логарифмических частотных характеристик, оценка наибольшего возможного отклонения регулируемой координаты и др. Это обусловлено, с одной стороны, стремлением сделать книгу доступной читателям, не знакомым с теорией автоматического регулирования, а с другой,—желанием включить в нее материал, освещенный в литературе недостаточно подробно или вовсе не рассматривавшийся.
В книге обращено особое внимание на конкретизацию материала: расчетные методы иллюстрируются на примерах, приводятся доста-
точно подробные рабочие номограммы и таблицы, прилагаются чертежи, по которым нетрудно изготовить шаблоны, служащие для построения логарифмических частотных характеристик, подробно разъясняется способ пользования шаблонами и т. п.
Книга предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся вопросами автоматического регулирования, а также для студентов, специализирующихся в этой области. Для ознакомления с ее содержанием требуется лишь знание элементов операционного исчисления (преобразование Лапласа) и умение решать дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами.
Автор приносит благодарность проф. С. О. Доброгурскому, сделавшему при рецензировании рукописи книги ряд ценных замечаний, позволивших устранить неточности и улучшить изложение материала.
.... Стр.
Предисловие ............................ 3
Глава I. Общие сведения о системах автоматического регулирования ... 5
§ 1. Системы, работающие по разомкнутому и замкнутому циклам . 5
§ 2. Понятие об устойчивости.................. 9
§ 3. Методика составления дифференциальных уравнений..... 10
§ 4. Составление уравнений следящей системы ........... И
§ 5. Составление уравнений силового гироскопического стабилизатора 13 § 6. Составление уравнений системы для регулирования числа оборотов паровой машины.................... 18
§ 7. Условие устойчивости................... . 27
§ 8. Статическое и астатическое регулирование.......... 28
Глава 2. Составление и преобразование структурных схем........ 32
§ 1. Способ составления структурной схемы............ 33
§ 2. Элементарные множители, образующие передаточные функции
звеньев........................... 36
§ 3. Пример многоконтурщой структурной схемы.......... 41
§ 4. Эквивалентные преобразования структурных схем........43
§ 5. Структурные схемьт статических и астатических систем ..... 47
Глава 3. Амплитудно-фазовый критерий устойчивости........ 53
§ 1. Характеристические уравнения разомкнутой и замкнутой систем 53 § 2. Критерий устойчивости Найквиста—Михайлова для одноконтурной системы без интегрирующих звеньев........... 55
§ 3. Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики .... 60 § 4. Обобщение амплитудно-фазового критерия устойчивости на одноконтурные системы, содержащие интегрирующие звенья .... 65 § 5. Обобщение амплитудно-фазового критерия устойчивости на одноконтурные системы, содержащие недемпфированные колебательные звенья......................... 68
§ 6. Примеры годографов разомкнутых систем........... 70
§ 7. Запасы устойчивости по фазе » по модулю.......... 75
§ 8. Применение амплитудно-фазового критерия для исследования
устойчивости многоконтурных систем.............. 76
§ 9. Круговые номограммы М и N................ 78
Глава 4. Метод логарифмических частотных характеристик...... 84
§ 1. Логарифмические амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики.......................... 84
§ 2. Логарифмические частотные характеристики элементарных множителей. Шаблоны....................... 86
§ 3. Построение логарифмических частотных характеристик разомкнутой одноконтурной системы.............. 105
§ 4. Связь между амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристиками.........................: ПО
§ 5. Определение запасов устойчивости по логарифмическим частотным характеристикам.................... 113
94 К
Стр.
§ 6. Номограмма для замыкания системы............. 115
§ 7. Построение логарифмических частотных характеристик и исследование устойчивости многоконтурных систем......... 122
§ 8. Пример построения логарифмических частотных характеристик 125
Глава 5. Общее соотношение между входным и выходным сигналами . . • 130
§ 1. Формула свертки двух функций............... 131
§ 2. Представление формулы свертки двух функций в развернутом
виде............................. 133
§ 3. Системные коэффициенты................... 135
§ 4. Определение реакции системы «а входной сигнал........ 137
§ 5. Коэффициенты ошибок следящей системы........... 139
§ 6. Зависимость коэффициентов ошибок от числа интегрирующих
звеньев системы....................... 142
Глава 6. Методы построения переходной составляющей ........ 151
'' ¦ § 1. Построение полулогарифмических вещественной и мнимой ча-
•'• стотных характеристик.................... 152
§ 2. Связь между оригиналом Овых(0 и вещественной и мнимой частями его изображения |->вых(Л°)............... 156
§ 3. Определение аналитического выражения для переходной составляющей по полулогарифмической вещественной частотной характеристике ......................... 160
§ 4. Построение переходной составляющей по полулогарифмической
мнимой частотной характеристике с помощью транспаранта . . 165
§ 5. Определение амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристики звена по эксперимен1ально снятой переходной функции . 175,
Глава 7. Оценка максимального (накопленного) отклонения...... 182
§ 1. Закон изменения возмущающих сил, вызывающих наибольшее
'•'•' отклонение......................... 183
§ 2. Построение кривой Булгакова................. 185
§ 3. Закон изменения исследуемой координаты под действием возмущения, вызывающего наибольшее отклонение.......... 188
§ 4. Пример определения накопленного отклонения........ 188
Глава 8. Методы оценки качества переходного процесса......... 191
§ 1. Оценка распределения корней замкнутой системы по передаточной функции разомкнутой системы............... 192
§ 2. Связь между корнями замкнутой системы и запасом устойчивости
по фазе..........................: 198
§ 3. Оценка времени установления................ 202
§ 4. Оценка величины перерегулирования............. 205
§ 5. Другие оценки качества регулирования............. 207
Глава 9. Методы стабилизации................ 208
§ 1. Стабилизация вязким трением ................ 209
§ 2. Стабилизация за счет введения производных от рассогласования 212
§ 3. Стабилизация дифференцирующим контуром......... 216
§ 4. Стабилизация интегрирующим контуром............ 220
§ 5. Стабилизация интегро-дифференцирующим контуром..... 225
§ 6. Стабилизация обратными связями............... 228
Приложение. Шаблоны и номограммы................. . . 242
Литература . ...................... . . . 243
Цена: 300руб.
