Теория автоматического управления: Учеб. для 3 вузов по спец. «Автоматика и телемеханика». В 2-х ч. Ч. I. Теория линейных систем автоматического управления / Н. А. Бабаков, А. А. Воронов, А. А. Воронова и др.; Под ред. А. А. Воронова.—2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 1986. — 367 с., ил.
В книге изложены основные понятия и принципы управления, математическое описание, аналитические и машинные методы исследования устойчивости и качества линейных непрерывных систем. Наряду со стационарными системами рассмотрены нестационарные системы и системы с чистым запаздыванием. По сравнению с 1-м изданием (1977 г.) 2-е издание переработано и дополнено. Заново напнсана гл. 6, переработаны гл. 4, 5, внесены изменения в другие главы.
А—9S7 ККК
ПРЕДИСЛОВИЕ
Учебник «Теория автоматического управления» издается в двух частях. Настоящая книга является первой частью учебника и состоит из введения и шести глав.
Во введении дан краткий исторический очерк основных этапов развития теории автоматического управления. Глава 1 содержит основные понятия и определения и знакомит с фундаментальными принципами управления, различными алгоритмами функционирования автоматических систем управления. Глава 2 посвящена математическому описанию с помощью дифференциальных уравнений, передаточных функций, временных и частотных характеристик, структурнь'хх схем и графов одномерных и многомерных, стационарных и нестационарных систем автоматического упра-^ вления. Глава 3 знакомит с различными критериями устойчивости (алгебраическими и частотными), понятием D-разби-ения. Наряду с обыкновенными линейными стационарными системами рассматриваются вопросы устойчивости линейных нестационарных систем, а также систем с запаздыванием. В главе 4 рассмотрены оценки качества по временным и частотным характеристикам, корг невым годографам и интегральным показателям. Глава 5 знакомит с различными методами синтеза параметров и корректирующих цепей линейных систем управления _с целью обеспечения устойчивости if повышения 'качества, а также со средствами коррекции. В главе 6 описа-
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие........................ -3
Введение . . ..................... 5
Глава \. Основные понятия и определения.......... 13
§ 1. Сущности проблемы автоматического управления . 13
§ 1.2. Фундаментальные принципы управления...... 16
§ 1.3. Основные виды автоматического управления .... 22
§ 1.4. Об основных законах регулирования........ 31
Глава 2. Математическое описание автоматических систем
управления .................. 33
§ 2.1, Уравнения динамики и статики. Линеаризация . . 33 § 2.2. Основные свойства преобразования Лапласа .... 37 § 2.3. Формы записи линейных дифференциальных уравнений. Передаточные функции.......... 40
§ 2.4. Частотные характеристики ... 44 § 2.5. Временные характеристики . . 49 § 2.6. Элементарные звенья и их характеристики .... 52 § 2.7. Структурные схемы, графы, уравнения и частотные характеристики стационарных линейных систем 64 § 2.8. Многомерные стационарные линейные системы . . 81
§ 2.9. Нестационарные линейные системы........ 94
§ 210. САР напряжения генератора постоянного тока.
Математическое описание............. 105
Глава 3. Устойчивость линейных систем автоматического управления........................ 114
§ 3.1. Понятие устойчивости ............... 114
§ 3.2. Общая постановка задачи устойчивости по A.M. Ляпунову ...................... 117
§ 3.3. Теорема А. М. Ляпунова об устойчивости движения
по первому приближению . . ........ 121
§ 3.4. Условия устойчивости линейных систем автоматического управления.............. 123
§ 3.5. Алгебраические критерии устойчивости...... 128
§ 3.6. Частотные критерии устойчивости . ........ 137
§ 3.7. Анализ устойчивости по логарифмическим частотным
характеристикам........... ....... 153
§ 3.8. Построение областей устойчивости в плоскости
параметров системы................ 155
§ 3.9. Устойчивость систем с запаздыванием и систем с иррациональными звеньями............. 167
§ 3.10. Устойчивость нестационарных систем....... 175
Глава 4. Методы оценки качества регулирования линейных систем..................... 179
§ 4.1. Общие положения.................179
§ 4.2. Оценка качества регулирования в установившемся
режиме (коэффициенты ошибок)..........180
§ 4.3. Оценка качества переходного процесса при воздействии ступенчатой функции............185
§ 4.4. Оценка качества регулирования при гармонических
воздействиях....................187
§ 4.5. Корневые методы оценки качества регулирования 189
§ 4.6. Корневые годографы............... 194
§ 4.7. Интегральные оценки качества переходных процессов......................... . 204
§ 4.8. Частотные методы оценки качества регулирования 214 § 4.9. Чувствительность систем автоматического управления .........".................231
•Глава 5. Обеспечение устойчивости, повышение качества регулирования и синтез линейных автоматических систем .........................236
§ 5.1. Общие положения.................236
§ 5.2. Корректирующие устройства..........•. . 237
§ 5.3. Преобразовательные элементы...........244
§ 5.4. Повышение точности в установившихся режимах 250 § 5.5. Обеспечение устойчивости и повышение запаса устойчивости.....................260
§ 5.6. Выбор параметров и синтез корректирующих устройств по корневым годографам..........264
§ 5.7. Синтез корректирующих устройств по логарифмическим амплитудно-частотным характеристикам 268
Гкава 6. Машинная реализация методов теории автоматического
управления.....................283
§ 6.1. Математические модели автоматических систем и
особенности реализации их на ЭВМ........283
§ 6.2. Анализ устойчивости по уравнениям переменных
состояния и по характеристическому уравнению 293
§ 6.3. Функционально-преобразованные матрицы и их применение. Критерий В. И, Зубова.........298
§ 6.4. Матричный критерий устойчивости, не связанный
с обращением матрицы..............307
§ 6.5. Векторные методы построения переходных процессов в линейных системах...........315
§ 6.6. Векторный способ построения переходных процессов
в нелинейных системах..............324
§ 6.7. Стандартные численные методы интегрирования . 328
§ 6.8. Машинная реализация частотных методов . ... 333
§ 6.9. Построение областей устойчивости и динамического
качества как задача параметрического синтеза . . 339
§ 6.10. Модифицированный метод ?>-разбиения. Применение полиномов Чебышева...........341
§ 6.11. Универсальные методы построения областей устойчивости и динамического качества.......353
Список литературы.....................362
Цена: 200руб.