Теория автоматического управления: Программа, методические указания и контрольные задания, страница 4

Тема №6. Устойчивость линейных САУ.

          Понятие устойчивости. Условие устойчивости линейных САУ по полюсам. Устойчивость по Ляпунову. Физическое и математическое условия устойчивости. Принцип аргумента. Критерии устойчивости: Стодолы, Рауса – Гурвица, Льенара – Шипара, Найквиста, Михайлова. Использование ЛАХ и ЛФХ для оценки устойчивости САУ. Особенности исследования устойчивости САУ со звеньями запаздывания.

          Влияние параметров устойчивости САУ на ее устойчивость. Понятие об областях устойчивости. Диаграмма Вышнеградского. Д – разбиение по Неймарку плоскости одного и двух исследуемых параметров.

          Понятие о структурной неустойчивости САУ.

Тема №7. Оценка качества управления.

          Качество процесса управления. Качество и связь с частотными характеристиками. Оценка качества в установившихся режимах и при медленно меняющихся воздействиях. Статизм и астатизм. Структурные условия астатизма. Оценка качества при гармоническом воздействии. Прямые методы оценки качества САУ. Методы построения переходного процесса. Косвенные методы оценки показателей качества САУ. Корневые методы оценки показателей качества. Понятие об интегральных оценках.

Тема №8. Синтез САУ.

          Основные понятия о синтезе. Синтез как многоэтапная процедура. Коррекция динамических свойств САУ. Структурно – параметрический синтез САУ с помощью логарифмических частотных характеристик. Общие принципы синтеза алгоритмической структуры САУ. Структурно – параметрическая оптимизация систем. Понятие о модульном и симметричном оптимумах. Фильтр Баттерворта. Последовательная оптимизация контуров регулирования. Понятие управляемости системы и условие управляемости. Модальное управление. Наблюдаемость и ее основные условия. Дуальная связь между управляемостью и наблюдаемостью. Связь между управляемостью, наблюдаемостью и передаточными функциями. Восстановление не измеряемых переменных с помощью наблюдателя. Дуальность задач управления и восстановления.

Тема №9. Основы теории нелинейных

систем автоматического управления.

          Основные понятия нелинейной ТАУ. Стационарные режимы нелинейных систем. Статические характеристики. Особенности динамики нелинейных систем. Методы исследования нелинейных систем. Метод фазовой плоскости. Картины фазовых траекторий. Уравнение и фазовая траектория колебательного звена. Суждение об устойчивости и показателях САУ по фазовому портрету. Метод изоклин. Исследование нелинейных систем на фазовой плоскости. Построение переходного процесса в нелинейных САУ. Метод Франка. Метод гармонической линеаризации. Понятие о гармонической передаточной функции. Метод Л.С. Гольдфарба. Определение параметров автоколебаний методом Коченбургера. Метод Е.П. Попова. Устойчивость нелинейных систем. Прямой метод Ляпунова.

Тема №10. Дискретные системы

автоматического управления.

          Основные понятия дискретных САУ. Квантование по времени, по уровню. Модуляции. Дискретные процессы и их описание. Решетчатые функции. Разностные уравнения. Прямые и обратные разности. Дискретные преобразования. Передаточные функции дискретных систем. Цифровые САУ. Функциональная и алгоритмические структуры амплитудно-импульсной системы. Прохождение сигнала через цифровую ЭВМ. Условие сохранения информации при переходе сигнала через импульсную САУ. Экстраполирование в ЦСУ. Передаточная функция САР с управляющей ЭВМ в контуре регулирования. Понятие о Z – преобразовании. Преобразования Лапласа в дискретных и непрерывных САУ. Основное правило определения Z – преобразования по известной функции x(t). Характеристики типовой импульсной цепи. Дискретно – непрерывные системы с экстрополятором. Типовая схема с цифровой ЭВМ. Основное условие и критерии устойчивости импульсных систем.  Общие условия устойчивости. Критерии Гурвица в дискретных САУ. Критерий Найквиста. Оценка качества импульсных САУ.  Структура и характеристики цифровой системы управления.