ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.........•................... "
Введение............................... ®
Глава I. Импульсные системы и их применение........ 13
§ 1.1. Понятие об импульсных системах............. 13
§ 1.2. Разомкнутые импульсные системы............. 20
§ 1.3. Замкнутые импульсные системы.............. 47
Глава II. Основы дискретного преобразования Лапласа и разностные уравнения ......................103
§ 2.1. Решетчатые функции и разностные уравнения....... 103
§ 2.2. Определение дискретного преобразования Лапласа..... 113
§ 2.3. Основные правила и теоремы............... 118
§ 2.4. Решение простейших разностных уравнений........ 138
§ 2.5. Решение линейных разностных уравнений произвольного
порядка.......................... 151
§ 2.6. Обратное дискретное преобразование Лапласа. Формула
обращения........................ 157
§ 2.7. Связь между дискретным преобразованием Лапласа, рядами
Фурье и рядами Лорана.................. 171
§ 2.8. Связь между изображениями непрерывной функции и соответствующей ей решетчатой функции........... 175
§ 2.9. Случайные решетчатые функции.............. 190
Глава III. Основы теории разомкнутых импульсных систем . . . 200
§ 3.1. Приведение разомкнутых импульсных систем к простейшей
форме...........................200
§ 3.2. Уравнения и передаточные функции разомкнутых импульсных систем........................210
§ 3.3. Уравнения и передаточные функции разомкнутых импульсных
систем с несколькими импульсными элементами......233
§ 3.4. Уравнения и передаточные функции разомкнутых импульсных
систем с переменными параметрами............244
§ 3.5. Процессы в разомкнутых импульсных системах при типовых
воздействиях ....................... 256
§ 3.6. Импульсная и частотная характеристика разомкнутых
импульсных систем....................269
§ 3.7. Процессы в разомкнутых импульсных системах при произвольных непериодических и периодических воздействиях . . 280
4 ОГЛАВЛЕНИЕ
§ 3.8. Разомкнутые импульсные системы при стационарных случайных воздействиях ..................... 289
§ 3.9. Сопоставление разомкнутых импульсных и непрерывных
систем . . '........................ 299
Глава IV. Исследование и расчет разомкнутых импульсных
систем......................... 305
§ 4.1. Тепловой режим механизма при прерывистой работе .... 305
§ 4.2. Пиковый детектор..................... 309
§ 4.3. Фиксирующая цепь.................... 314
§ 4.4. Импульсное управление скоростью двигателя ....... 316
§ 4.5. Инвертор......................... 326
§ 4.6. Колебания механических систем при воздействии импульсивных сил.......................... 334
§ 4.7. Широкополосный усилитель низкой частоты........ 342
§ 4.8. Взаимные помехи в многоканальных импульсных системах . 355
§ 4.9. Синхронный фильтр.................... 363
§ 4.10. Устройство для определения характеристик системы по данным ее нормальной работы ................ 370
§ 4.11. Система связи с предсказанием.............. 374
Глава V. Основы теории замкнутых импульсных систем .... 381
§ 5.1. Приведение замкнутых импульсных систем к простейшей
форме........................... 381
§ 5.2. Уравнения и передаточные функции замкнутых импульсных
систем.......................... 387
§ 5.3. Уравнения и передаточные функции замкнутых импульсных
систем с несколькими импульсными элементами...... 394
§ 5.4. Устойчивость и стабилизация замкнутых импульсных
систем.......................... 405
§ 5.5. Частотная и импульсная характеристики замкнутых импульсных систем........................ 448
§ 5.6. Переходные и -установившиеся процессы в замкнутых
импульсных системах и их оценка.............. 465
§ 5.7. Замкнутые импульсные системы при стационарных случайных воздействиях ..................... 491
§ 5.8. Замкнутые импульсные системы с экстраполяторами .... 510
§ 5.9. Синтез замкнутых импульсных систем........... 524
§ 5.10. Процессы в замкнутых нелинейных импульсных системах . 534
Глава VI. Исследование и расчет замкнутых импульсных систем 549
§ 6.1. Система автоматического регулирования температуры ... 549 § 6.2. Система автоматического регулирования концентрации
смеси........................... 569
§ 6.3. Безмоментная следящая система.............. 579
§ 6.4. Система автоматической подстройки частоты........ 590
§ 6.5. Система автоматического регулирования усиления..... 599
§ 6.6. Система автоматического сопровождения.......... 614
§ 6.7. Цифровое вычислительное устройство как преобразователь
дискретных данных.................... 632
§ 6.8. Сглаживание и предсказание дискретных данных в цифровых вычислительных устройствах.............. 648
§ 6.9. Импульсная система для преобразования дискретных данных
в непрерывные...................... 655
ОГЛАВЛЕНИЕ g Приложения:
П. 2. Решетчатые функции и их изображения' .' .'........ ^2
П. 3. Смещенные решетчатые функции и их изображения..... 680
П. 4. Соответствие операций над изображениями непрерывных' и
решетчатых функций, ^-преобразование . . . рерывных и 6g5
П. 5. Круговые,^показательные и гиперболические функции' .' ' .' 687
П. 6. Функции ^~................ 695
П. 7. Функции р, х(+) и х<-) и их графики............ 698
Литература...............
Предметный указатель......................... '"*
ПРЕДИСЛОВИЕ
Бурное развитие импульсной техники, радиолокации, техники счетно-решающих устройств, автоматики, привело в последние годы к интенсивной разработке и использованию импульсных систем, т. е. таких систем, работа которых связана с воздействием, передачей и преобразованием последовательности импульсов.
Простейшими разомкнутыми импульсными системами являются двигатели и электромагнитные механизмы, работающие в импульсном режиме; электрические цепи и видеоусилители, применяемые в фототелеграфии и телевидении. К разомкнутым импульсным системам, относятся также импульсные многоканальные системы связи, импульсные системы телеизмерения.
Более сложные типы импульсных систем, а именно замкнутые импульсные системы, охватывают системы прерывистого регулирования ; и импульсные следящие системы. К ним также относятся автоматические системы, содержащие в качестве элементов цифровые вычислительные устройства. :
Уже из этого краткого перечня видно, насколько широко применяются в современной технике импульсные системы.
Несмотря на разнообразие импульсных систем и различные области применения, все они могут быть рассмотрены с единой общей точки ' зрения и исследованы единым методом, который, учитывая специфику;' импульсных систем, позволяет наиболее быстрым путем получить; в простой форме необходимые результаты, пригодные для инженер- j ных расчетов. i|
При разработке теории и методов расчета импульсных систем, излагаемых в настоящей книге, автор стремился, насколько это допускалось существом дела, приблизить их к теории и методам расчету обычных линейных непрерывных систем. Такая возможность могла» быть осуществлена благодаря привлечению математического аппарата—| дискретного преобразования Лапласа, позволившего ввести для импульсных систем понятия передаточной функции, частотных и временных характеристик и четко определить переходный и установив
шийся процессы.
Аналогия 1, методике расчета непрерывных и импульсных систем важна не только потому, что она допускает перенесение после соот
ПРЕДИСЛОВИЕ 7
ветствующего видоизменения методов теории непрерывных систем, но еще и потому, что она позволяет специалисту при исследовании подобных систем не отрываться от хорошо известных и привычных понятий и представлений.
Основное внимание в книге уделено методу исследования и рассмотрению свойств импульсных систем. Развитый метод иллюстрируется большим числом примеров и подробными решениями ряда характерных задач, сопровождаемых расчетными формулами и графиками. Каждая из рассмотренных задач может представить и самостоятельный интерес.
Автор надеется, что читатель, ознакомившись с решениями этих задач, не будет испытывать затруднений при решении иных подобных задач, которые ему могут встретиться в практической деятельности.
При подготовке настоящей книги автор использовал частично материал своей прежней книги «Переходные и установившиеся процессы в импульсных цепях», Госэнергоиздат, 1951. Однако этот материал, за небольшим исключением, подвергся существенной пере-, работке.
Книга состоит из введения и шести глав.
Во введении приводятся краткая характеристика импульсных систем и типовые примеры.
Первая глава посвящена описанию различных импульсных систем, их принципа действия и применениям. Здесь же приводится классификация их и формулируется предмет теории импульсных систем.
Во второй главе изложен математический аппарат — дискретное преобразование Лапласа, лежащий в основе теории импульсных систем. Рассмотрены также примеры применения дискретного преобразования к задачам, сводящимся к разностным уравнениям.
Третья и четвертая главы посвящены теории разомкнутых импульсных систем и применению развитой теории к расчету различных импульсных систем, в том числе и с переменными параметрами.
В пятой и шестой главах рассмотрены замкнутые импульсные системы. Изложены теория, методика их расчета и приведен ряд примеров. Эти последние главы затрагивают также вопросы, связанные с применением цифровых вычислительных устройств как элементов автоматических систем.
Для удобства и облегчения расчета импульсных систем в приложениях к книге приведены необходимые таблицы и графики.
Книга снабжена библиографией работ по теории импульсных
истем и смежным вопросам. Библиография имеет четыре раздела:
• Осемы и применения импульсных систем. 2. Дискретное преобра-
^ование Лапласа и разностные уравнения. 3. Разомкнутые импульс-
даю СИСТемы' 4- Замкнутые импульсные системы. Ссылки на работы
тся цифрами в квадратных скобках, стоящими рядом с фамилией
8 ПРЕДИСЛОВИЕ
автора работы; первая цифра (полужирная) означает раздел библиографии, следующая цифра указывает номер работы.
Изложение материала в книге рассчитано на читателя, знакомого с элементами импульсной техники и теорией автоматического регулирования и, следовательно, имеющего понятие о преобразовании Лапласа.
Теория импульсных систем, как кратко показано в § 3.9 и § 6.7, может быть положена в основу приближенного анализа и синтеза непрерывных" систем с постоянными, переменными и нелинейными параметрами, а также применена для решения ряда задач численного анализа. Однако подробное изложение этих весьма важных и интересных вопросов пришлось опустить из-за угрозы чрезмерного увеличения объема книги. По-видимому, этим вопросам должна быть посвящена отдельная монография.
При подготовке книги к изданию и чтении корректур большая помощь мне была оказана В. И. Гуковым, Н. А. Королевым, И. С. Мо-росановым, И. В. Пышкиным и М. М. Симкиным. Пользуюсь случаем, чтобы принести им искреннюю благодарность.
Я. Цыпкан Москва Июнь 1957
Цена: 500руб.
