496 с. с илл
Перед загл. авт.: Ю. А. Николаев, В. П. Петухов, Г. И. Феклисов, Б. К. Чемоданов.
В книге изложены вопросы исследо)ания и проектирования импульсных и цифровых следящих систем с использованием логарифмических частотных характеристик (ЛЧХ). Показано применение ЛЧХ при исследовании динамики различных видов импульсных и цифровых следящих систем.
Значительное место в кнгге занимают вопросы динамики систем комбинированного регулирования.
Основное содержание книги имеет оригинальный характер. Изложение теоретического материала сопровождается большим числом примеров.
Книга предназначена для широкого круга лиц, интересующихся методами исследования импульсных и цифровых следящих систем.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В книге рассматриваются вопросы анализа и синтеза импульсных и цифровых следящих систем на основе использования логарифмических частотных характеристик. Логарифмический частотный метод первоначально был разработан для исследования непрерывных систем. Этот метод благодаря своей простоте и наглядности получил всеобщее признание и значительное распространение. Он известен широкому кругу инженеров, которые успешно его применяют при проектировании автоматических систем различного назначения. Эффективность использования метода логарифмических частотных характеристик при исследовании динамики непрерывных систем указывает на целесообразность попыток распространить его и на дискретные автоматические системы. Однако процессы, происходящие в дискретных системах, более сложны, чем процессы в непрерывных системах. Например, в цифровых системах осуществляется два вида квантования сигналов — квантование по времени, превращающее цифровую систему в импульсную, и квантование по уровню, — последнее придает системе нелинейный характер. Таким образом, цифровая система является нелинейной импульсной системой.
В отличие от непрерывных систем, процессы в импульсных системах описываются не дифференциальными, а разностными уравнениями. Последнее затрудняет формальное использование тех же логарифмических характеристик, которые хорошо знакомы инженерам из теории непрерывных систем.
Если рассматривать цифровую систему как линейную импульсную систему, т. е. пренебречь эфсректом от квантования по уровню (это возможно, когда цифровое устройство системы имеет большое число разрядов), то
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие........
ГЛАВА ПЕРВАЯ АНАЛИЗ ИМПУЛЬСНЫХ СЛЕДЯЩИХ СИСТЕМ
1-1 • Некоторые вопросы исследования ИСС..... 6
1-2. Построение логарифмических частотных характеристик
ИСС на основе ш-преобразования.......31
а) Передаточные функции импульсных цепей, содержащих типовые звенья с экстраполятором нулевого порядка 32
б) Передаточные функции импульсных цепей, содержащих типовые звенья с формирующим элементом, образующим прямоугольные импульсы с относительной длительностью v^l.......... 46
в) Особенности ьу-преобразованных передаточных функций импульсных цепей........• 52
1-3. Приближенный метод построения логарифмических частотных характеристик ИСС ........ 59
1-4. Исследование устойчивости и построение переходного процесса в ИСС............. Ю7
1-5. Импульсное управление объектами с явно выраженными
резонансными свойствами ......... 125
ГЛАВА ВТОРАЯ
СИНТЕЗ ИМПУЛЬСНЫХ СЛЕДЯЩИХ СИСТЕМ ПРИ НАЛИЧИИ РЕГУЛЯРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯ
2-1. Точность работы ИСС......... . 133
2-2. Определение показателя колебательности ИСС . . • 139
2-3- Формирование частотных характеристик разомкнутых ИСС 145
а) Основные типы ЛЧХ разомкнутых ИСС .... '45
б) Параметры ЛЧХ II типа......... 147
в) Параметры ЛЧХ III типа........ 159
г) Параметры ЛЧХ I типа......... 169
д) Правила построения ЛЧХ........ 172
2-4. Синтез импульсных следящих систем ,..... 1™
494
ГЛАВА ТРЕТЬЯ
АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ИМПУЛЬСНЫХ СЛЕДЯЩИХ СИСТЕМ ПРИ НАЛИЧИИ СТАЦИОНАРНЫХ СЛУЧАЙНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
3-1. Определение среднего квадрата ошибки ИСС • . . 187 3-2. Определение среднего квадрата ошибки ИСС, реализованной в соответствии с типовыми ЛАЧХ..... 193
3-3. Построение номограмм для определения параметров желаемых ЛАЧХ импульсных следящих систем . . . . 211
а) ЛАЧХ I типа............ 212
б) ЛАЧХ 1а типа........... 214
в) ЛАЧХ II и III типов......... 217
3-4. Синтез ИСС с помощью номограмм...... 219
а) Синтез ИСС при минимизации показателя колебательности ......-.......220
б) Синтез ИСС при минимизации среднеквадратической ошибки.......•.....226
в) Синтез ИСС при минимизации динамической ошибки 230
г) Синтез ИСС при минимизации частоты работы импульсного элемента.......... 236
3-5. Некоторые вопросы исследования ИСС с учетом ограничения среднего квадрата ускорения регулируемой координаты...............239
а) Определение значения среднего квадрата ускорения регулируемой координаты ........• 239
б) Формирование желаемых частотных характеристик . . 243
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ЦИФРОВЫХ СЛЕДЯЩИХ СИСТЕМ С УЧЕТОМ КВАНТОВАНИЯ ПО УРОВНЮ
4-1. Уравнения динамики ЦСС . ..... 269
а) Некоторые сведения из теории....... 269
б) Определение комплексных амплитуд гармонических составляющих периодического режима ..... 276
в) Приближенные методы исследования периодических режимов...........• . 273
4-2. Использование логарифмических частотных характеристик
при исследовании динамики ЦСС . . • . . _. . 280
а) Свойства эквивалентного коэффициента усиления нелинейного импульсного элемента ...... 281
б) Методы вычисления значений эквивалентного коэффициента усиления ...... ..... 291
в) Определение параметров периодических режимов . . 320
г) Многообразие периодических режимов.....323
д) Порядок исследования . .......327
4-3. Исследование работы ЦСС при наличии периодического
управляющего воздействия.........332
4-4. Анализ поведения ЦСС при наличии управляющего воздействия, изменяющегося с постоянной скоростью . . 344
ГЛАВА ПЯТАЯ
КОМБИНИРОВАННЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ И ЦИФРОВЫЕ СЛЕДЯЩИЕ СИСТЕМЫ
5-1- Импульсные системы с использованием сигналов, пропорциональных первым разностям от управляющего воздействия и регулируемой координаты.......364
495
а) Определение передаточной функции ИСС .... 364
б) Анализ устойчивости ИСС ........ 377
в) Синтез комбинированной ИСС ....... 378
5-2. Импульсные системы с использованием сигнала, пропорционального первой разности от сигнала ошибки . . . 388
5-3. Импульсные системы с использованием сигнала первой
разности от управляющего воздействия.....392
а) Анализ точности.....•.....392
б) Определение устойчивости ИСС......409
в) Синтез комбинированной ИСС ....... 410
5-4. Следящая система с последовательным включением вспомогательной ИСС..........• 415
а) Определение передаточной функции системы . . • 418
б) Зависимость между общей ошибкой системы и ошибками основной и вспомогательной систем ..... 423
в) Определение условий, обеспечивающих минимальное значение показателя колебательности системы . . . 424
г) Синтез системы..........•- 426
5-5. Комбинированная следящая система с параллельным
включением вспомогательной ИСС ....... 435
а) Передаточная функция ИСС с параллельным включением вспомогательной системы........438
б) Определение соотношения коэффициентов усиления основной и вспомогательной систем ..... 447
в) Синтез комбинированной ИСС.......451
5-6. Комбинированная следящая система с последовательным
включением вспомогательной ИСС ....... 459
а) Определение передаточной функции системы . . . 462
б) Анализ точности работы системы......466
Приложение 1. Имитатор сигнала преобразующего
устройства цифровой вычислительной машины . • . 471 Приложение 2. Передаточные функции импульсных цепей
в ^-преобразованном виде.........476
Приложение 3. Номограммы для определения интеграла /н и показателя колебательности М импульсных следящих систем . ....... -. 480
Литература..............491
Цена: 150руб.
