Лекция1

1.

Основные понятия и
определения теории
автоматического
управления
Лекция №1
1

2.

Основная учебная литература
1. Первозванский А.А. Курс теории автоматического
управления [электронный ресурс] / / А.А.
Первозванский. — СПб. : Лань, 2010. — 624 с. В ЭБС
«Лань». Режим доступа:
http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=301
2. Коновалов Б.И., Лебедев Ю.М. Теория
автоматического управления [электронный ресурс] / /
Б.И. Коновалов, Ю.М. Лебедев. — СПб. : Лань, 2010.
— 224 с. В ЭБС «Лань». Режим доступа:
http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=538
2

3.

3. Гайдук А.Р., Беляев В.Е., Пьявченко Т.А. Теория
автоматического управления в примерах и задачах с
решениями в MATLAB [электронный ресурс] / / А.Р.
Гайдук , В.Е. Беляев, Т.А. Пьявченко . — СПб. : Лань,
2010. — 464 с. В ЭБС «Лань». Режим доступа:
http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=2033
4.Прокуденков Н.П. Сборник лабораторных работ по
курсу ОТУ / Н.П. Прокуденков. – Смоленск: СФМЭИ,
2015. – 28 с
5. Прокуденков Н.П. Методические указания к
расчетно-графической работе по курсу Основы теории
управления / Н.П. Прокуденков. – Смоленск: СФМЭИ,
2016. – 28 с
3

4.

Дополнительная учебная литература
1. Бесекерский В.А. Теория систем автоматического
управления / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. –Спб. :
Профессия, 2004. – 747 с.
• 2. Певзнер Л.Д. Практикум по теории
автоматического управления: учеб. пособие для
вузов. – М.: Высшая школа, 2006. – 589 с.
• 3.Ротач В.Я. Теория автоматического управления:
учеб. для вузов /В.Я. Ротач. – М.: МЭИ, 2007. – 399
с.
• 4.Теория автоматического управления / Под ред.
А.В. Нетушила: учебник для вузов. – М.: Высшая
школа, 1976. – 400 с.
4

5.

Автоматическое управление– автоматическое
осуществление совокупности воздействий,
выбранных из множества возможных на основании
определенной информации и направленных на
поддержание или улучшение функционирования
управляемого объекта в соответствии с целью
управления.
Автоматическое регулирование – поддержание на
постоянном уровне некоторой заданной величины,
характеризующей процесс, или изменение её по
заданному закону, осуществляемое при помощи
измерения состояний объекта или действующих на
него возмущений и воздействия на регулирующий
орган объекта.
Автоматизированное управление предполагает
5
наличие в контуре управления человека.

6.

• Объект управления – техническое устройство,
предназначенное для получения заданного вида
функционирования.
х – задание на регулирование;
y – регулируемая величина ;
f – возмущающее воздействие.
Все объекты управления, вне зависимости от
физической природы делятся на: устойчивые,
6
неустойчивые и нейтральные.

7.

Любая система автоматического управления
помимо объекта управления содержит техническое
устройство для обеспечения заданного закона
функционирования объекта – регулятор.
X
Регулятор
U
Y
Y – входная величина регулятора, являющаяся
выходной объекта управления;
U – выходная величина регулятора и одновременно
входная величина объекта управления;
X – задание на управление.
7

8.

Если объединить объект управления (ОУ) и
регулятор то, получим функциональную схему
замкнутой САР (системы автоматического
регулирования):
Функциональная схема – схема, где каждому
элементу, выполняющему определенную функцию,
соответствует определенное звено.
8

9.

Регулятор является сложным устройством,
состоящим из ряда элементов. Выделим
основные элементы и представим
обобщенную функциональную схему САР:
9

10.

• Сравнивающее устройство – осуществляет
функцию сравнения двух величин:
X – задания на управление,
Yос– сигнала обратной связи,–
δ = X - Yос - ошибка управления
(регулирования).
• Усилительное устройство – используется для
усиления сигнала .
• Исполнительное устройство – преобразует
выходную величину усилительного устройства в
управляющее воздействие.
10

11.

• Измерительное устройство – служит для
измерения регулируемой величины у.
• Преобразующее устройство – предназначено
для получения сигнала , удобного для сравнения
с уставкой (заданием на регулирование) х. (Как
правило это электрический сигнал постоянного
тока)
11

12.

Преобразование Лапласа
Преобразование Лапласа позволяет от системы
дифференциальных уравнений n-ого порядка
перейти к системе алгебраических уравнений n-ого
порядка. В этом случае функции X(t) ставится в
соответствие X(p), где X(p) – оператор X(t):
X(t) ≑X(p), где
X(t) – оригинал;
X(p) – изображение.
12

13.

Чтобы функция являлась оригиналом и имела
изображение необходимо выполнение 3х
свойств:
• X(t)≡0, при t<0;
• X(t) – кусочно-непрерывная (т. е. имеет
разрывы только 1-го рода);
• X(t) <
, где a и b – действительные
числа.
В этом случае изображение функции x(t) может
быть найдено по следующей формуле:
13

14.

Единичная функция (функция Хевисайда):
1, t 0
1 (t )
0, t 0
0
1 0 (t )
1
t
∞
1
−