Теория автоматического управления. Линейные системы

Данное учебное пособие написано на основе лекций, читавшихся автором в Московском государственном институте радиотехники, электроники и автоматики (МИРЭА) в течение тридцати лет (с 1967 г.) студентам специальности «Автоматика и телемеханика» и других специальностей. Пособие посвящено теории линейных непрерывных и дискретных систем управления и включает первую часть программного материала курса «Теория автоматического управления», предназначенного студентам, обучающимся по направлению «Автоматизация и управление».

Учебное пособие состоит из девяти глав. Глава 1 знакомит с основными понятиями, фундаментальными принципами управления и структурами систем управления. Остальные главы можно разбить на две группы. Первую группу составляют главы 2-5, посвященные линейным непрерывным системам управления, вторую группу — главы 6-9, посвященные линейным дискретным системам управления. Обе эти группы изложены по единой методике.

В главе 2 рассмотрено математическое описание систем управления с помощью дифференциальных уравнений, передаточных функций, временных и частотных функций и характеристик, структурных схем и графов.

Глава 3 посвящена математическому определению устойчивости, основному и необходимому условиям устойчивости, методам исследования асимптотической и робастной устойчивости, выделению области устойчивости в пространстве параметров.

Глава 4 знакомит с методикой оценки качества в переходном и установившемся режимах и со структурой астатических систем.

В главе 5 излагаются методы синтеза систем управления: синтез параметров регулятора по минимуму интегральных квадратических оценок и по максимуму степени устойчивости; синтез систем управления по желаемой передаточной функции (метод полиномиальных уравнений). Здесь также рассмотрены условия граничной (маргинальной) устойчивости, на которых основан метод синтеза параметров регулятора по максимуму степени устойчивости.

В главе 6 рассмотрено получение и математическое описание дискретных моделей импульсных систем управления с амплитудно-импульсной и широтно-импульсной модуляцией 1-го рода, а также цифровых систем управления.

Главы 7-9 посвящены соответственно устойчивости, оценке качества и синтезу линейных дискретных систем управления.