🗊Презентация Теория автоматического управления

Теория автоматического управления Д.т.н., профессор Юркевич Валерий Дмитриевич Консультации: 7 корпус, ком.414 http://ac.cs.nstu.ru/~yurkev/

http://ac.cs.nstu.ru/~yurkev Содержание курса Список литературы Файлы описания лабораторных работ Список тем, выносимых на экзамен Описание рейтинговой системы (баллы за контр работы, лаб.работы, итоговый экзамен) Время консультаций

Литература Ким Д. П. Теория автоматического управления. Том 1 [учебник для вузов по направлению 220200 "Автоматизация и управление"] М.: Физматлит , 2007.- 310 с. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теории систем автоматического управления. –СПб. Изд-во «Профессия», 2004.- 752 с. Французова Г.А., Шпилевая О.Я., Юркевич В.Д. Сборник задач по теории автоматического управления. Часть 1. Новосибирск, 2000, 82 с. Методические указания к лабораторным работам "Исследование свойств динамических систем", № 1816, 681.5 И889, Новосибирск, 1999.

Доп. литература Дорф Р., Вишоп Р. Современные системы управления, Москва, 2002, 832 с. Пантелеев А.В., Бортаковский А. С. Теория управления в примерах и задачах. М.: Высшая математика,2003. 582с. Певзнер Л.Д. Практикум по теории автоматического управления. М.: Высшая школа , 2006. 589 с. Бесекерский В.А. (ред.). Сборник задач по теории автоматического регулирования и управления. - М.: Наука, 1978. Востриков А.С., Французова Г.А. Теория автоматического управления, Новосибирск, 2004.

Рейтинговая система Составляющие итоговой оценки: Для учебных групп РП: Лабораторные работы - 40 % Контрольная работа - 10 % РГЗ - 10 % Экзамен - 40 % Для учебных групп МР, МВ: Лабораторные работы - 50 % Контрольная работа - 10 % Экзамен - 40 % Для учебных групп АБ и АБС: Лабораторные работы - 60 % Экзамен - 40 %

Тема 1. Основные понятия и определения теории автоматического управления

Тема 1: Основные понятия и определения теории автоматического управления Рассматриваемые вопросы:

Мотивация возникновения и изучения основ теории управления История развития систем с обратной связью начинается с с античных времен, когда человек стал обрабатывать материалы, изменяя их форму и свойства: обработка металла изготовление военных доспехов водяные часы для измерения времени ветряные и водяные мельницы механизмы для управления дверями в храмах Современные промышленные производства имеют сложные системы управления, работа которых является критическим фактором их успешного функционирования.

Влияние развития систем управления на развитие цивилизации Возникновение и развитие систем с обратной связью имело огромное значение для развития современного общества. Например, изобретение регулятора Уатта имело определяющее влияние на темпы промышленной революции в Англии. Функционирование современных технических систем (самолеты, ракеты, высокоскоростные поезда, CD проигрыватели, … ) невозможно без сложных систем управления.

Обратная связь – способ сохранения состояния равновесия системы Обратная связь является основным механизмом (способом) поддержания состояния равновесия (гомеостазис) в технических системах, в живой природе, в социальных системах

Обратная связь – способ сохранения состояния равновесия системы Ч. Дарвин – применение принципа обратной связи для анализа эволюции форм жизни в природе. И. Павлов - применение принципа обратной связи для объяснения механизма формирования условных рефлексов. Винер, (Wiener) 1948 - применение принципа обратной связи для объяснения механизма гомеостазиса живых организмов. К.Маркс - применение принципа обратной связи для анализа закономерностей развития капиталистического производства

Обратная связь – способ сохранения состояния равновесия системы 1-2 тысячи лет назад - поплавковый регулятор уровня воды для водяные часы И.И.Ползунов, 1765 - автоматический поплавковый регулятор уровня воды в котле паровой машины

Обратная связь – способ сохранения состояния равновесия системы Гюйгенс, 1657 - маятниковый регулятор хода часов с температурной компенсацией длины маятника на основе применения металлов с различным коэффициентом температурного расширения

Центробежное устройство для измерения скорости вращения вала Регуляторы хода водяных мукомольных мельниц с центробежными маятниковыми элементами применялись начиная со средних веков

Центробежный регулятор Уатта (J.Watt, 1783)

Центробежный регулятор Уатта (J.Watt, 1783)

Применения математического анализа для анализа свойств систем с обратной связью Д.К.Максвелл (J.C. Maxwell), 1866, статья «О регуляторах» И.А.Вышнеградский , 1876, статья «Об общей теории регуляторов» И.А.Вышнеградский , 1877, статья «О регуляторах прямого действия» V. Volterra, 1931 - математический анализ гомеостазиса двух популяций рыб в замкнутом пруду

Особенностью процесса является использование нескольких исполнительных механизмов (многоканальная система управления) Особенностью процесса является использование нескольких исполнительных механизмов (многоканальная система управления)

Основные понятия теории автоматического управления

Объект управления

Основные принципы управления

Основные принципы управления

Основные принципы управления

Основные принципы управления

Система автоматического управления

Классификация САУ (1)

Классификация САУ (2)

Классификация САУ (3)

Классификация САУ (4)

Схема регулирования уровня воды в котле

Схема регулятора прямого действия скоростью вращения газовой турбины

Схема регулятора непрямого действия скоростью вращения турбины ТРД

Основные задачи теории автоматического управления

Тема 2. Динамические характеристики линейных систем