Презентация - Смольников А.П. Теория автоматического управления

Подождите немного. Документ загружается.

Теория автоматического

управления

ТАУ

наука о принципах построениянаука о принципах построения

наука

принципах

построения

наука

принципах

построения

и методах расчета систем и методах расчета систем

автоматического управления.автоматического управления.

автоматического

управления.автоматического

управления.

Целью изучения курса является освоение студентами основ

теории автоматического управления и математического аппарата

теории

автоматического

управления

математического

аппарата

моделирования автоматических систем автоматики и электроники.

Ст

укту

а дисциплины

МОДУЛЬ 1

рр

МОДУЛЬ 1. ЛИНЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ

ВТОМАТИЧЕКОГО УПРАВЛЕНИЯ

 Раздел 1. Анализ и синтез линейных систем автоматического управления

 Раздел 2. Математическое описание и синтез САУ в пространстве состояний

МОДУЛЬ 2 ДИСКРЕТНЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕКОГО УПРАВЛЕНИЯ



МОДУЛЬ

ДИСКРЕТНЫЕ

СИСТЕМЫ

АВТОМАТИЧЕКОГО

УПРАВЛЕНИЯ

 Раздел 3. Линейные импульсные системы

 Раздел 4. Цифровые САУ с микро-ЭВМ

 МОДУЛЬ 3. НЕЛИНЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕКОГО УПРАВЛЕНИЯ

 Раздел 5. Нелинейные системы управления

Рекомендуемая учебно-методическая литература

• Бесекерский, В.А. Теория систем автоматического регулирования / В. А. Бесекерский, Е. П.

Попов.– 4-еизд., перераб. идоп. М.: СПб Изд-во,«Профессия», 2004.-747 с.

• Ким, Д.П. Теория автоматического управления: учеб. пособие для студентов вузов/ Д. П. Ким./-М.:

Физматлит, 2003 - Т.1:Линейные системы. - 2003. - 287 с.

ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ

РАБОТЫ

Для изучения курса ТАУ необходим

обязательный минимум знаний

следующих курсов:

- математика (математический

анализ, теория функций

комплексного переменного, теория

вероятности, операционное

исчисление, линейная алгеб

)

;

Общая трудоемкость дисциплины

р )

- физика (основные законы

механики и электричества);

Лекционный курс - 51

Лабораторные занятия - 34

- теоретическая механика

(основные законы механических

систем и их уравнения);

теоретические основы

Практические занятия -17

теоретические

основы

электротехники

(методы расчета

электрических цепей);

элект

ические машины

амостоятельная ра

ота -

Курсовая работа - 20

(основные уравнения и принципы

работы машин постоянного тока).

Место и роль ТАУ

Кибернетика

Экономическая

кибернетика

Медицинская

кибернетика

Техническая

кибернетика

Теория

информации

Теория

автоматического

управления

Теория

оптимального

управления

Теория

адаптивных

систем

Теория

автоматического

регулирования

ребования к уровню освоения содержания

дисциплины

Знать

• основные понятия теории управления;

• математические методы, применяемые при исследовании систем управления;

• методики моделирования систем управления.

Уметь

•

применять приемы и методы решения конкретных задач из различных областей

применять

приемы

методы

решения

конкретных

задач

из

различных

областей

теории управления;

• использовать адекватный математический аппарат;

• проводить вычислительный эксперимент с системой управления;

• представлять результаты этого вычислительного эксперимента

Иметь представление

• об общих принципах построения системы управления;

• о математическом аппа

ате

кото

ый п

именяется п

и описании п

ессов

р , р р р рц ,

протекающих в системах управления;

• о влиянии обратных связей на характеристики процессов, протекающих в

системах управления;

•

о необходимости исследования систем управления на устойчивость;

необходимости

исследования

систем

управления

на

устойчивость;

• о необходимости качественных показателей процессов, протекающих в системе

управления;

• о влиянии запаздывания в системах управления на её характеристики.иметь

представление о типах систем автоматического управления;

представление

типах

систем

автоматического

управления;

Инст

ру

мент анализа систем

ру

автоматического управления

МатЛаб

основные задачи тео

ии автоматического

авления:

р ур

исследование динамических свойств САУ, подбор параметров блоков САУ и разработка

таких алгоритмов управления, которые наилучшим образом реализуют заданную программу

для параметров состояния САУ во времени.

Классификация САУ

МОДУЛЬ 1

Классификация САУ

По принципу регулирования

По цели регулирования

По характеру сигналов в регуляторе

По количеству регулируемых величин

По характеру параметров

По типу математического описания

По

типу

математического

описания

Системы стабилизации

МОДУЛЬ 1

Исполни

тельный

механиз

Элемент

сравнен

ия

Регулиру

ющий

орган

Чувствит

ель-

ный

элемент

Объект

регулиро

вания

система стабилизации

Возм. возд.

Qр

функциональная схема системы

уровня воды в

резервуаре

Основные принципы регулированияОсновные принципы регулирования

МОДУЛЬ 1

ОУРег.

вх вых

=−

вх

Регулирование по отклонению

вых

Главная обратная связь

хвых

– элемент сравнения

Регулирование по возмущению

Рег ОУ

вх

вых

М1М1

вх

вых

Комбинированный принцип

Рег

ОУ

вых

М1

Рег

ОУ

вх

1.Связь выхода звена САУ с его входом называется обратной связью (ОС).

2.Связь выхода системы с её входом называется главной обратной связью (ГОС).

3.Если сигнал ОС вычитается из входного, то ОС называется отрицательной

обратной связью

(ООС)

обратной

связью

(ООС)

4. Если сигнал ОС складывается со входным, то ОС называется положительной

обратной связью (ПОС).

ЛИНЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕКОГО УПРАВЛЕНИЯ

МОДУЛЬ 1

ЛИНЕЙНЫЕ

СИСТЕМЫ

АВТОМАТИЧЕКОГО

УПРАВЛЕНИЯ

Понятие о линейных и нелинейных системах

вых

Δx

вх

Δx

отклонения выходной величины

и входной величины

Линеаризация статических

характеристик звеньев

Линеаризация нелинейных

дифференциальных уравнений.

отклонения

выходной

величины

входной

величины

достаточно малы;

- функция F обладает непрерывными частными производными по

всемаргументам в окрестности точки, соответствующей заданному

режиму.