Шамшина И.Г. Основы автоматического управления машиностроительными объектами и системами

Учебное пособие для вузов. — Владивосток: Дальневосточный федеральный университет, 2024. — 128 с. — ISBN 978-5-7444-5675-7.В учебном пособии рассматриваются основные разделы теории автоматического управления (ТАУ) линейными аналоговыми системами, представлены ключевые понятия ТАУ, исследования динамических характеристик, принципы действия, основанные на классических законах физики, механики и электротехники. Пособие содержит задания по всем разделам изучаемой дисциплины и контрольные задания, обобщающие все пройденные темы и применимые к анализу объектов и систем машиностроительного производства.
Учебное пособие предназначено для бакалавров направлений подготовки «Автоматизация технологических процессов и производств в машиностроении», «Цифровые технологии машиностроения».Введение.
Общая характеристика систем автоматического управления.
Основные понятия и определения теории автоматического управления (ТАУ).
Структура системы автоматического регулирования.
Принципы управления САУ.
Классификация систем автоматического управления.
Контрольные вопросы.
Математическое описание линейных систем автоматического управления.
Постановка задачи. Разбиение системы на звенья.
Математическое моделирование объектов управления.
Преобразование Лапласа. Передаточная функция САУ.
Временные характеристики САУ.
Частотные характеристики САУ.
Типовые динамические звенья.
Структурные схемы моделей систем. Структурные преобразования.
Построение логарифмических частотных характеристик по передаточным функциям общего вида.
Контрольные вопросы.
Устойчивость линейных систем.
Понятие устойчивости САУ. Необходимое и достаточное условие устойчивости.
Критерии устойчивости.
Критерий Гурвица.
Критерий Михайлова.
Критерий Найквиста для АФЧХ.
Логарифмический критерий устойчивости Найквиста.
D-разбиение в области одного параметра.
Структурная устойчивость САУ.
Контрольные вопросы.
Оценка качества процесса управления.
Прямые показатели качества.
Косвенные показатели качества.
Связь между показателями качества регулирования.
Точность работы САУ в установившихся режимах.
Контрольные вопросы.
Примеры расчета элементов систем автоматического управления машиностроительными объектами.
Двигатель постоянного тока как элемент САУ.
Система автоматического управления двигателем постоянного тока.
Разработка функциональной схемы системы управления.
Математические модели элементов системы управления.
Система стабилизации напряжения генератора постоянного тока.
Описание принципа действия системы.
Составление уравнений движения и структурных схем звеньев САР.
Составление и расчет структурной схемы системы.
Оценка устойчивости САР по критерию Гурвица.
Оценка устойчивости САР по критерию Найквиста.
Построение логарифмических частотных характеристик.
Расчет значений регулируемой величины и ошибки рассогласования.
Трехконтурная САУ двигателя постоянного тока.
Расчет по управляющему воздействию.
Расчет по возмущающему воздействию.
Передаточные функции замкнутой системы по ошибке.
Список литературы.
Приложение.
Типовые динамические звенья.
Правила структурных преобразований.