Второе издание подверглось лишь незначительным изменениям по сравнению с первым. В некоторых местах сделаны небольшие сокращения или добавления. Кроме того, добавлены целиком § 5 главы XII и краткое заключение.
Исправлены также некоторые неточности и опечатки. При подготовке второго издания был учтен ряд замечаний, высказанных в рецензии чл.-корр. АН СССР Б. Н. Петрова по первому изданию, помещенной в журнале «Автоматика и телемеханика», № 3 за 1956 г. Автор весьма благодарен доктору техн. наук Г. С. Поспелову, взявшему на себя труд рецензирования книги перед вторым изданием, за полезные замечания.
Автор
ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ
Основное назначение этой книги — быть учебным пособием при прохождении курса электрических систем автоматического регулирования. Все аппараты и схемы, рассматриваемые в книге, являются электрическими. Однако часть из них предназначена для контроля и регулирования неэлектрических величин, а методы расчета я исследования являются общими для любых систем — электрических, гидравлических, пневматических и т. д. Общность методов теории автоматического регулирования неоднократно подчеркивается в книге.
Основное внимание уделено общим принципам устройства аппаратуры, схем, их теории и методам расчета, так как рассмотрение конкретных конструкций и систем является задачей специальных курсов, следующих за курсом, содержание которого излагается в книге.
Материал книги расположен таким образом, что может быть использован при прохождении курсов различного объема и разных степеней трудности. Так, например, главы I—IV составляют небольшой вводный курс, в котором рассматриваются принципы устройства электрических систем автоматического регулирования.и их аппаратура. Добавление главы V создает несколько больший по объему курс, так как в этой главе -излагаются некоторые методы исследования устойчивости систем. Если добавить главы VI, VII, то получается еще больший по объему курс, в котором излагаются операторы и частотные методы исследования устойчивости. Глава VIII содержит частотные методы исследования качества регулирования, глава IX — методы распределения корней и интегральные методы. В главе X рассматриваются системы с запаздыванием, системы прерывистого регулирования и системы с модуляцией. Глава XI содержит методы исследования нелинейных систем. В главе XII даны начальные сведения по методам моделирования систем автоматического регулирования. В главе XIII описываются
некоторые статистические методы исследования. Глава XIV посвящена в основном вопросам синтеза систем.
При прохождении полного объема курса целесообразно соблюдать последовательность изложения отдельных разделов, данную в книге. Действительно, изложение последующих глав опирается на сведения, полученные в предыдущих главах. Кроме того, трудность материала в среднем возрастает от главы к главе. Вся книга в целом может быть полезна для инженеров, а также при прохождении
аспирантского курса.
Для облегчения усвоения материала в некоторых местах курса сообщаются в минимальном объеме сведения математического характера, необходимые для понимания того или иного раздела. Изложение здесь отнюдь не претендует на строгость. В приложении даны доказательства некоторых теорем, опущенные в тексте. Кроме того, некоторые разделы напечатаны петитом; их можно опустить при чтении сокращенного курса, воспользовавшись без доказательства получаемыми в этих разделах формулами.
В курсе удалось отразить многие результаты теории, полученные до 1952 г. Более поздние результаты и литературу, за немногими исключениями, не оказалось возможным отметить в этом издании.
При написании книги помогли записи лекций автора, составленные доцентом А. М. Калининым, которому автор выражает благодарность. Автор благодарит также проф. Л. С. Гольдфарба и проф. А. С. Шаталова за ценные замечания, сделанные ими при рецензировании и редактировании рукописи.
Ввиду большого объема изложенного материала и новизны ряда разделов курса, а также отсутствия установившейся методики их изложения в книге неизбежны недочеты и погрешности.
Автор просит читателей сообщить ему свои замечания о недостатках книги по адресу: Москва, И-51, Петровка, 24, Оборонгиз.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Предисловие ко второму изданию................... 3
Предисловие к первому изданию.................... 5
Глава I Введение
¦§ 1. Принципы построения систем автоматического регулирования ... 7
§ 2. Основные понятия теории автоматического регулирования.....¦ . 16
§ 3. Краткий очерк развития систем и теории автоматического регулирования ..........
................... 26
Глава II Элементы электрических систем автоматического регулирования
§ 1. Измерительные органы...................... 31
§ 2. Управляющие органы....................... 58
§ 3. Исполнительные органы ..................... 82
Глава III
Схемы систем автоматического регулирования
§ 1. Регулятор напряжения...................... 88
§ 2. Регулятор температуры..................... 92
§ 3. Регулятор скорости............. . ......... 95
§ 4. Регулятор положения...................... 101
§ 5. Регулятор курса........................ 108
Глава IV Уравнения и структурные схемы систем автоматического регулирования
§ 1. Элементарные звенья...................... 113
§ 2. Примеры звеньев систем автоматического регулирования...... 119
§ 3. Примеры уравнений и структурных схем систем автоматического регулирования......................... . 127
§ 4. Установившаяся погрешность в статических и астатических системах 142
Глава V
Устойчивость систем автоматического регулирования
§ 1. Корни характеристического уравнения и устойчивость........ 145
§ 2. Условия устойчивости...................... 147
§ 3. Устойчивость и установившаяся погрешность............ 155
& 4. Область устойчивости...................... 158
Применение операторного исчисления к системам автоматического регулирования
§ 1. Понятие оператора....................... ]5з
§ 2. Основные теоремы операторного исчисления............ ]gg
§ 3. Операторы звеньев и систем автоматического регулирования .... 177
§ 4. Начальные условия и установившееся значение.......... ]§д
§ 5. Характеристики звеньев и систем.................. 1ЭЗ
§ 6. Дополнительные связи...................... 200
Глава VII
Частотные методы исследования устойчивости
§ 1. Критерий Михайлова...................... 219
§ 2. Критерий Найквиста....................... 225
§ 3. Стабилизация систем и частотные характеристики........ . 237
§ 4. У-разбиение .......................... 246
§ 5. Структурная устойчивость.................... 261
Глава VIII
Исследование переходных процессов в системах автоматического регулирования с помощью частотных характеристик
§ 1. Частотные характеристики замкнутой системы регулирования .... 265 § 2. Оценки переходного процесса с помощью частотных характеристик 277 § 3. Связь амплитудной характеристики замкнутой цепи с амплитудно-фазовой характеристикой разомкнутой цепи............. 281
§ 4. Влияние дополнительных связей на качество регулирования..... 285
§ 5. Логарифмические частотные характеристики............ 296
§ 6. Минимально-фазовые системы .................. 300
Глава IX
Косвенные методы исследования переходных процессов
§ 1. Постановка задачи....................... 308
§ 2. Обзор косвенных методов исследования.............. 317
§ 3. Методы распределения корней.................. 325
§ 4. Оценки переходного процесса с помощью критериев распределения
корней............................ 338
§ 5. Интегральные методы...................... 358
§ 6. Оценки переходных процессов с помощью интегральных критериев 376 § 7. Методика расчетов с помощью обобщенного интегрального критерия 392 § 8. Влияние изменений параметров на переходный процесс; методы фазового пространства ..... .................. 406
Глава X
Специальные линейные системы автоматического регулирования
§ 1. Системы с запаздыванием ................... 413
§ 2. Системы прерывистого регулирования............... 425
§ 3. Системы с модуляцией...................... 437
Глава XI
Нелинейные системы
§ 1. Нелинейные уравнения звеньев и систем.............. 459
§ 2. Уравнения для малых отклонений; понятие о первой методе Ляпунова 472
§ 3. Исследование релейной системы.................. 494
§i 4. Вторая метода Ляпунова..................... 512
плг
§ 5. Методы малого параметра (аналитические варианты) ....'... 527 § 6. Методы малого параметра (графо-аналитические варианты) .... 544 § 7. Исследование переходных процессов в нелинейных системах с помощью интегральных критериев.................. 558
Глава XII
Электрические модели систем автоматического регулирования
§ 1. Назначение моделей....................... 569
§ 2. Структурные схемы моделей................... 573
§ 3. Звенья электрических моделей................... 578
§ 4. Схемы линейных электронных моделей............... 595
§ 5. Нелинейные блоки электронных моделей.............. 604
§ 6. Комбинированное применение теоретических расчетов и экспериментов на моделях......................... 616
Глава XIII
Статистические методы в теории автоматического регулирования
§ 1. Значение статистических методов................. 620
§ 2. Дополнительные сведения по теории интеграла Фурье........ 625
§ 3. Случайные события....................... 635
§ 4. Случайные величины...................... 641
§i 5. Случайные процессы....................... 656
§ 6. Примеры стационарных случайных процессов и их характеристик. . 672 § 7. Анализ установившейся погрешности систем автоматического регулирования при стационарных случайных' возмущающих силах..... 685
§ 8. Понятие о синтезе систем с наименьшей среднеквадратичной погрешностью .......................... 702
Глава XIV
Синтез и выбор параметров систем автоматического регулирования
§ 1. Характеристика основных задач................. 714
§ 2. Применение частотных методов.................. 727
§ 3. Применение методов распределения корней............. 733
§ 4. Применение интегральных методов................ 739
§ 5. О синтезе оптимальных по быстродействию систем автоматического
регулирования.......................... 755
Заключение............................ 771
Приложения (доказательства и выводы некоторых теорем и формул) 775
Цена: 600руб.
