В книге рассмотрены вопросы исследования, проектирования и расчета сложных динамических систем. Описаны упрощенные методы расчета и алгоритмы количественной оценки показателей качества линейных стационарных и нестационарных, нелинейных и импульсных систем.
Приведены примеры расчетов, которые могут исполь-• зеваться при проектировании различных современных динамических систем, в частности автопоездов, систем управления силовых гидравлических приводов, турбокомпрес-сорных машин, экскаваторов и др.
Книга предназначена для инженерно-технических и научных работников, занимающихся исследованием, расчетом и проектированием динамических систем.
Табл. 5. Ил. 165. Список лит. 28 назв.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Задача повышения эффективности научно-исследовательских я опытно-конструкторских работ является составной частью общей задачи повышения эффективности производства, поставленной XXIV съездом КПСС. Одно из решений этой задачи состоит в дальнейшем развитии автоматизации различных технологических процессов. Это в полной мере относится и к процессам проектирования новой техники.
Автоматизация расчетов и проектирования сложных современных динамических систем предполагает широкое использование вычислительной техники, главным образом цифровых вычислительных машин. Эффективность их использования в значительной степени определяется совершенством применяемых расчетных методов.
В книге излагаются новые инженерные машинные методы расчета и проектирования линейных стационарных и нестационарных, нелинейных, линейных импульсных систем и систем с запаздыванием; не исключается рассмотрение систем, имеющих одновременно несколько особенностей. Методы обеспечивают высокую степень автоматизации и повышение эффективности процесса проектирования сложных динамических систем — колебательных, систем автоматического, полуавтоматического и ручного управления динамическими объектами, манипуляционных и др. Автоматизация и эффективность расчетов систем достигаются за счет относительной простоты применяемых алгоритмов -и сокращения машинного времени. При этом оказывается возможным проводить массовые объемные расчеты.
Все расчетные методики доведены авторами до машинных алгоритмов и рабочих программ, но они могут быть использованы и при ручном счете.
ВТОРЫ ставили перед собой две основные задачи. Во-первых,
нак°мить широкий круг инженерно-технических и научных явл°ТНИК°В С некот°Рьши подходами, приемами и алгоритмами,
ЯЮш-имися Результатами научных исследований, проведенных торами в течение последних 12—15 лет. Во-вторых, проиллю-
1*
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие . ..................
•.....................• - - . 3
Введение............................. 5
Глава I. Методы оценки устойчивости систем........ 13
1. Дополнительные необходимые условия устойчивости динамических систем........................ 14
2. Укороченная форма критерия устойчивости Рауса—Гурвица 23
3. Волновой критерий устойчивости.............. 29
Глава II. Аппарат расчета процессов в сложных линейных динамических системах (метод эффективных полюсов и нулей) 48
4. Первоначальная исходная предпосылка метода эффективных полюсов и нулей ...................... — '
5. Исходное положение метода эффективных полюсов и нулей ... 52
6. Схема задачи приближенного разложения процессов в системах на отдельные составляющие. Задача понижения порядка уравнений систем ..................... 66
7. Методика решения задачи приближенного разложения процессов на отдельные составляющие применительно к системам различных порядков ......................... 80
8. Приближенное разложение передаточной функции замкнутой системы на сомножители.................. ''«
Глава III. Алгоритмы количественной оценки показателей качества
и проектирования линейных динамических систем ... П9
9. Алгоритмы формирования передаточных функций составляющих процессов .......................• .Г^
10. Алгоритмы количественной оценки запасов устойчивости систем ||*
11. Алгоритмы расчета показателей качества переходных процессов Jf*
12. Схемы расчетов с выполнением процедур оптимизации . . . :,
13. Алгоритмы определения переходных процессов с последова-тельным исключением высокочастотных составляющих . . . • j_g
14. Применение упрощенных уравнений границ рабочих областей
15. Алгоритмы перемножения и сложения полиномов......
Глава IV. Обобщение метода эффективных полюсов и нулей иа ^ сложные динамические системы.........- • • ''.'..
16. Основные положения. Понятие о кусочной линеаризации . •. •
17. Замещающие системы уравнений для нестационарных и нелине ^ ных систем.......................'
яйя ~
18. Особенности протекания процессов в нестационарных системах . 176
19. Два конкретных случая обобщения метода эффективных полюсов и нулей на нестационарные системы........... 182
20. Разделение динамических процессов на сепаратные..... 186
21. Преобразование связей между элементами динамических систем для упрощения задачи свертывания уравнений.....__. 195
22. Совместное применение кусочной линеаризации и приближенной замены характеристик специальных элементов при проектировании динамических систем................. 202
Глава V. Проектирование и расчет сложных динамических систем и расширенная исходная предпосылка метода эффективных полюсов и нулей . ............... 205
23. Расширенная исходная предпосылка метода эффективных полюсов и нулей........................ —•
24. Задача разложения процессов в динамических системах на простейшие составляющие при расширенной исходной предпосылке ......................... 209
25. Понижение порядка описывающих линейных уравнений дина-'мических систем...................... 217
26. Понижение порядка нелинейных уравнений динамических систем .......................... 222
Глава VI. Развитие метода эффективных полюсов и нулей на релейные системы .................... 226
27. Вводные замечания.................... —
28. Оценка запасов устойчивости................ 228
29. Построение переходных процессов с использованием ЭВМ . . . 234
30. Расчет системы с релейным гистерезисным усилителем .... 245 Глава VII. Метод эффективных полюсов и нулей и расчет динамических процессов в дискретных системах......... 259
31. Принцип эквивалентных непрерывных представлений . . —
32. Метод разделения замещающей системы......... 260
33. Алгоритмы расчета динамических процессов в дискретных системах первого порядка при нулевых начальных условиях 266
34. Алгоритмы расчета динамических процессов в дискретных системах первого порядка при ненулевых начальных условиях 283
35. Алгоритмы расчета динамических процессов в дискретных систе- 295 мах второго порядка ...
Глава VIII. Алгоритмы расчета динамических процессов в дискретных системах я-го порядка............. 303
36. Выделение отдельных составляющих............
37. Составление эквивалентного уравнения ........... 311
38. Схема расчета ...................... 316
39. Расчет динамического процесса в системе шестого порядка . . . 318 Глава IX. Методика исследования динамических процессов систем
с запаздыванием................... 329
40. Общие положения .................... ,—
41. Исследование составляющих с запаздыванием первого и второго порядков...................... 334
42. Учет высокочастотных составляющих процессов в динамических системах с запаздыванием................. 342
43. Алгоритмы расчета динамических процессов в системах с запаздыванием высокого порядка................ 344
44. Проектирование динамики газотурбинной установки .... 349 Список литературы "......................... 356
Цена: 150руб.
