4. Теория автоматического управления

Основные понятия и определения теории автоматического управления (ТАУ). Переменные величины процессов управления. Задачи управления. Анализ и синтез линейных систем автоматического управления. Математическое описание и синтез систем автоматического управления (САУ). Цифровые САУ с микро-ЭВМ. Нелинейные системы автоматического управления. принципы построения современных САУ. Виды математических моделей, отражающих динамические свойства САУ; методы исследования устойчивости, анализа и синтеза линейных систем; методы синтеза модальных регуляторов и принципы их реализации на основе наблюдающих устройств. Дискретные передаточные функции импульсных и цифровых систем; методы исследования устойчивости, анализа и синтеза импульсных и цифровых систем и их отличия от линейных непрерывных систем; математические модели нелинейных систем и типовые нелинейные звенья; методы исследования нелинейных систем и области их применения.

Математические модели системы. Модель двигателя постоянного тока. Передаточные функции усилителя мощности, механических преобразователей. Имитационные модели. Представление моделей в LabVIEW.

Моделирование реакции на возмущающее воздействие. Частотный метод анализа привода. Методы и средства планирования и организации исследований. Проблемно-ориентированные методы анализа, синтеза и оптимизации конструкторско-технологической подготовки машиностроительных производств.

Перечень контрольных вопросов:

  1. Точность САУ в установившихся режимах. Виды установившихся ошибок.
  2. Критерий устойчивости Найквиста. Запасы устойчивости по амплитуде и фазе. Логарифмический частотный критерий устойчивости. Определение по ЛЧХ запасов устойчивости по амплитуде и фазе.
  3. Понятие об устойчивости САУ. Необходимое и достаточное условие устойчивости. Понятие о критериях устойчивости. Виды критериев.
  4. Понятие о структурной схеме САУ. Элементы структурных схем САУ. Передаточные функции одноконтурной САУ. Многоконтурные САУ. Преобразования структурных схем.
  5. Типовые звеньях САУ. Пропорциональное звено. Интегрирующее звено. Дифференцирующие звенья. Апериодическое звено первого порядка. Колебательные звенья, их частотные и переходные характеристики.
  6. Амплитудная и фазовая частотные характеристики САУ. Логарифмические частотные характеристики САУ.
  7. Преобразование Лапласа. Основные свойства преобразования Лапласа. Передаточная функция САУ.
  8. Классификация САУ.
  9. Принципы регулирования. Управление по разомкнутому, замкнутому принципу. Системы комбинированного управления.
  10. Коррекция САУ. Способы включения корректирующих устройств. Гибкие и жесткие обратные связи.