Специальные системы управления. В 2 ч. Ч. 1. Нелинейные системы управления (752,40 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

УДК 681.511.4(075) ББК 32.965.5я73 Г27 Рецензенты: Г. Г. Ахмедзянов, канд. техн. наук, доцент кафедры «Автоматика и телемеханика» ОмГУПС; Ю. П. Котелевский, канд. техн. наук, директор ООО «НПФ «АВАНСТРОЙ» Гебель, Е. С. Г27 Специальные системы управления : учеб. пособие : в 2 ч. / Е. С. Гебель, А. А. Ибатуллин, М. С. Пешко ; Минобрнауки России, ОмГТУ. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2019 – . ISBN 978-5-8149-2766-8 Ч. 1 : Нелинейные системы управления. – 2019. – 116 с. : ил. ISBN 978-5-8149-2767-5 Учебное пособие посвящено вопросам исследования специальных систем управления. В первой части рассмотрены нелинейные системы автоматического управления, представлены наиболее часто встречающиеся на практике нелинейности, описаны как строгие, так и приближенные, удобные для использования в инженерной практике методы анализа устойчивости и качества регулирования таких систем. Издание снабжено подробными пояснениями, выводами, вопросами для самопроверки, примерами с решением и практикумом по анализу нелинейных систем управления. Предназначено для обучающихся по направлениям 27.03.04 «Управление в технических системах» и 15.04.04 «Автоматизация технологических процессов и производств». УДК 681.511.4(075) ББК 32.965.5я73 Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета ISBN 978-5-8149-2767-5 (ч. 1) ISBN 978-5-8149-2766-8 2 © ОмГТУ, 2019

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ ......................................................................................................... 5 Глава 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ....................................................... 11 1.1. Типовые нелинейности ...................................................................... 11 1.2. Математические модели типовых нелинейностей и их соединений ................................................................................. 17 1.3. Типовые соединения нелинейных звеньев ...................................... 19 1.4. Структурные преобразования нелинейных систем ........................ 26 1.5. Примеры нелинейных систем автоматического управления ........ 31 Контрольные вопросы .............................................................................. 35 Глава 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ .............................................................................. 36 2.1. Особенности устойчивости нелинейных систем ............................ 37 2.2. Точные методы исследования динамических свойств нелинейных систем ............................................................................ 40 2.2.1. Метод припасовывания ........................................................... 40 2.2.2. Метод фазовых траекторий .................................................... 43 2.2.3. Метод изоклин ......................................................................... 46 2.3. Анализ нелинейных систем с использованием методов А. М. Ляпунова и В. М. Попова ....................................................... 50 2.3.1. Теоремы А. М. Ляпунова об устойчивости движения по первому приближению ..................................................... 50 2.3.2. Прямой метод исследования устойчивости нелинейных систем ................................................................ 53 2.3.3. Абсолютная устойчивость нелинейной системы ................. 57 2.4. Приближенные методы исследования днамических свойств нелинейных систем ............................................................................ 62 2.4.1. Метод гармонической линеаризации ................................... 62 2.4.2. Амплитуда и частота автоколебаний ................................... 74 3

Стр.3

2.4.3. Оценка устойчивости автоколебаний в нелинейной системе ............................................................ 78 Контрольные вопросы. ............................................................................. 85 Глава 3. ПРАКТИКУМ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «СПЕЦИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ» ........................................ 86 Работа № 1. Статические характеристики нелинейных звеньев систем автоматического управления ............................................... 86 Работа № 2. Влияние нелинейности звеньев на качество системы управления .......................................................................... 89 Работа № 3. Коррекция нелинейных автоматических систем ............. 93 Работа № 4. Исследование метода вибрационной линеаризации ........ 97 Работа № 5. Исследование фазовых траекторий релейной системы ............................................................................ 100 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................................... 104 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ........................................................... 105 ПРИЛОЖЕНИЕ ............................................................................................... 107 4

Стр.4