От автора.................................... 6
Глава первая. Общие понятия. Исторический обзор.......... 7
1-1. Общие понятия об автоматизации и автоматическом
управлении.......................... —
1-2. Краткие исторические сведения............... 9
Глава вторая. Общие понятия и определения, относящиеся к процессу автоматического регулирования .............. 15
2-1. Управление техническим процессом. Управление по разомкнутому циклу. Регулирование............. —
2-2. Регулирование по возмущению. Комбинированное регулирование ........................... 19
2-3. Системы поддержания постоянства регулируемой величины. Системы программного регулирования. Следящие системы............................ 24
2-4. Статическое и астатическое регулирование......... 29
2-5. Алгоритм (закон) регулирования. Принципы регулирования .............................. 33
Глава третья. Дифференциальные уравнения систем автоматического регулирования........................ 35
3-1. Составление и линеаризация дифференциального уравнения .............................. —
3-2. Уравнение идеализированной машины-двигателя..... 36
3-3. Безразмерная форма уравнений............... 41
3-4. Уравнение некоторых объектов............... 45
3-5. Центробежный маятник ................... 51
3-6. Выбор базовых значений координат для измерительного
элемента регулятора ..................... 55
3-7. Об1 уравнениях промежуточных преобразовательных и усилительных элементов..................... 56
3-8. Уравнение системы регулирования............. 57
3-9. Инвариантность коэффициентов уравнения системы относительно базовых значений................. 67
3-10. Форма уравнений Вышнеградского ............ 69
3-11. Преобразование уравнений системы, заданных в форме
Лагранжа........................... 70
Глава четвертая. Передаточные функции САР и их элементов. Структурные схемы............................. 73
4-1. Преобразование Лапласа — Карсона. Передаточные функции ............................... —
4-2. Структурные схемы и их преобразования......... 78
4-3. Переходные процессы..................... 84
4-4. Импульсная и переходные функции............. 88
4-5. Собственная и вынужденная составляющие переходного
процесса............................ 92
4-6. Передаточные функции систем подавления и воспроизведения воздействий...................... 93
** 3
4-7. Приведение неоднородного дифференциального уравнения
к однородному......................... 95
Глава пятая. Установившиеся режимы систем автоматического регулирования ............................ 97
5-1. Статика. Статические характеристики элементов САР ... —
5-2. Статические характеристики звеньев........... . 98
5-3. Характеристики соединений звеньев............ 103
5-4. Охват звена жесткой обратной связью........... 107
\5-5. Усилители с обратной связью................ 109
5-6. Статические характеристики систем с перекрестными обратными связями....................... 111 '
5-7. Статическая характеристика замкнутой системы регулирования ............................ 112
5-8. Установившиеся режимы при гармоническом воздействии.
Частотные характеристики.................. 116
5-9. Коэффициенты ошибок.................... 122
Глава шестая. Устойчивость САР.................... 127
6-1. Понятие об устойчивости по Ляпунову.......... —
6-2. Критерий Рауса (Routh).................. 134
6-3. Критерий Гурвица (Hurwitz)............... 138
6-4. Частотные критерии устойчивости............. 140
6-5. Критерий Михайлова.................... 147
6-6. Построение областей устойчивости............. 151
6-7. Построение областей устойчивости с помощью критерия
Михайлова. D-разбиение.................. 153
6-8. Примеры построения областей устойчивости....... 159
6-9. Построение области устойчивости в плоскости одного
комплексного параметра................... 164
6-10. Об определении областей устойчивости с помощью вычислительных машин.................... 165
Глава седьмая. Основные динамические звенья и их соединения . . 170
7-1. Элементарные динамические звенья............ —
7-2. Соединения некоторых типовых звеньев.......... 197
7-3. Об определении параметров некоторых соединений звеньев
по логарифмическим характеристикам........... 206
7-4. О структурной неустойчивости одноконтурных систем 207
7-5. Влияние малых параметров на устойчивость....... —
7-6. Некоторые средства стабилизации путем последовательной
коррекции.......................... 213
7-7. Некоторые простейшие средства стабилизации путем
параллельной коррекции .................. 217
7-8. Инерционная гибкая обратная связь. Изодромноо регулирование .......................... 225
7-9. Системы, допускающие весьма большие коэффициенты
усиления........................... 228
7-10. Введение воздействий по нагрузке............. 232
Глава восьмая. Основные понятия о качестве регулирования..... 234
8-1. Прямые и косвенные оценки качества........... —
8-2. Оценки качества установившихся процессов при постоянных возмущениях...................... 236
8-3. Оценки качества переходного процесса в системах регулирования постоянной величины при возмущениях вида
ступенчатой функции..................... 238
8-4. Приведение заданных воздействий к ступенчатым..... 244
8-5. Оценки качества при гармонических воздействиях .... 247
Глава девятая. Оценки качества процесса регулирования по распределению полюсов и нулей передаточной функции (корневые методы)............................. 252
9-1. Области и основные классы расположения корней .... —
9-2. Степень устойчивости. Смещенное уравнение........ 254
9-3. Построение корневых характеристик в плоскости двух
параметров.........^.................. 257
9-4. Определение степени устойчивости с помощью критерия
А. В. Михайлова....................... 264
9-5. Оценка качества по степени устойчивости г\, максимальному удалению корня от мнимой оси | и колебательности ц. 266 9-6. О влиянии распределения нулей и полюсов передаточной
функции на качество процесса ............... 269
9-7. Корневые годографы..................... 273
9-8. Спираль............................ 281
9-9. Линии поля передаточной функции. Потенциальные аналоги .............................. 283
Глава десятая. Частотные методы анализа качества регулирования 292 10-1. Связь между переходным процессом и вещественной частотной характеристикой .................. —
10-2. Некоторые основные свойства вещественных частотных характеристик и соответствующих им переходных процессов .............................. 295
10-3. Приближенное построение переходного процесса по вещественной частотной характеристике........... 297
10-4. Нахождение ординат вещественной частотной характеристики по другим характеристикам системы........ 307
10-5. Основные качественные оценки по вещественным частотным характеристикам.................... 313
10-6. Оценки по некоторым типовым характеристикам..... 316
10-7. Оценка качества по показателю колебательности..... 321
10-8. Некоторые оценки качества по виду различных частотных характеристик ..................... 326
Глава одиннадцатая. Интегральные оценки качества регулирования 333 11-1. Линейная оценка качества по площади кривой переходной функции ......................... —
11-2. Линейные оценки по «взвешенной» площади....... 339
11-3. Квадратичные интегральные оценки............ 342
со .
11-4. Оценки Jn = J2 (т|ж<1>)2с?г.................. 348
Глава двенадцатая. Синтез корректирующих элементов в простейших
линейных САР........................... 352
12-1. Постановка задачи синтеза корректирующих элементов — 12-2. Синтез некоторых корректирующих элементов с помощью
корневых годографов.................... 353
12-3. Синтез последовательных корректирующих цепей по логарифмическим частотным характеристикам разомкнутой
системы............................ 363
12-4. О синтезе параллельных корректирующих устройств по логарифмическим частотным характеристикам разомкнутой
системы............................ 372
Приложение................................ 374
Таблица интегральных синусов (Si x) и тригонометрических функций для углов, выраженных в радианах, и функций е~х —
Таблица /г-функций для трапеций................ 378
Таблица /г-функций для треугольных вещественных частот-
ных характеристик....................... 380
Литература................................. 382
предметный указатель..........................., 393
ОТ АВТОРА
В 1948—1952 гг. автор читал в МВТУ имени Н. Э. Баумана и в Московском энергетическом институте курс теории автоматического регулирования, на основе которого было выпущено учебное пособие «Элементы теории автоматического регулирования» (1-е издание в 1950 г. и 2-е — в 1954 г.). В книге излагались вопросы линейной теории автоматического регулирования. После существенной переработки и дополнения «Элементов теории» автор подготовил настоящую книгу с другим названием. Издание намечается из трех частей. В ч. I вошли вопросы линейной теории в основном одноконтурных детерминированных систем автоматического регулирования одной величины. В ч. II будут рассмотрены системы с модуляцией на переменном токе, системы с запаздыванием и распределенными параметрами, действие случайных помех, импульсные и некоторые нелинейные системы, вопросы чувствительности. Наконец, ч. III предполагается посвятить специальным системам управления, в частности системам экстремального регулирования, оптимальным и самонастраивающимся.
Дополнения и переработка материала производились с учетом курса лекций, прочитанных автором в Ленинградском политехническом институте имени М. И. Калинина. Материал рассчитан на студентов и аспирантов специальности «автоматика и телемеханика» .
Автор будет весьма признателен за все замечания по книге, которые просит присылать по адресу: Ленинград, Д-41, Марсово поле, 1. Ленинградское отделение издательства «Энергия».
Автор считает своим долгом выразить признательность доктору
техн. наук В. А. Бесекерскому — рецензенту рукописи и канд. „,„„„ „„.„. тз tj п----„„—„ „„,„,„„..„ „„„„,____„ „
Цена: 150руб.
