• Producent: Uniwersytet Technologiczno - Humanistyczny w Radomiu
  • Kategoria: Książki motoryzacyjne
  • Oprawa: miękka
  • Autor: Luft Mirosław, Łukasik Zbigniew
  • Ilość stron: 560
  • Rok wydania: 2018

Opis produktu

Podręcznik?Podstawy teorii sterowania" jest asygnowany dla studentów studiów dziennych i zaocznych na kierunkach elektrotechnika, informatyka, transport, mechanika i budowa , a także materiałoznawstwo i technologia obuwia Politechniki Radomskiej im. K.Pułaskiego. Skrypt ten może być dodatkowo przydatny studentom innych wyższych uczelni technicznych, gdzie przedmiot ten jest prowadzony w podobnym zakresie.
Podręcznik mieści całość materiału z zakresu podstaw teorii sterowania, w szczególności dotyczącego podstaw automatyki, o adekwatnie wybranym i dopasowanym aparacie matematycznym. Pierwsza część skryptu poświęcona jest liniowym układom regulacji. Przedstawiono w niej opis układów liniowych, zagadnienia związane ze stabilnością, jakością regulacji i doborem nastaw regulatorów. Zakończono ją szerokim opisem symulacji analogowej i cyfrowej układów intensywnych. W dalszej części zawarto opis nieliniowych układów regulacji wraz z podaniem metod ich analizy oraz badania stabilności metodami Lapunowa. Podręcznik posiada dodatkowo omówienie liniowych układów impulsowych, ze szczególnym uwzględnieniem algorytmów bezpośredniego sterowania cyfrowego. W zakończeniu podano przykłady realizacji wybranych układów sterowania.
Po każdym rozdziale zamieszczono pytania i zadania kontrolne umożliwiające studentom samokontrolę przyswajania i zrozumienia danej partii materiału. Ma to szczególne znaczenie dla studentów studiów zaocznych, gdzie ilość godzin wykładowych jest z konieczności nieduża.
W?Dodatku" zamieszczono podstawowe wiadomości z zakresu przekształcenia Laplace'a wraz z tablicami podstawowych transformat. Zamieszczono tam jeszcze części rachunku macierzowego, potrzebnego do zrozumienia postępowej teorii sterowania.

Spis treści:

Przedmowa

1. Klasyfikacja układów regulacji samoczynnej
1.1. Wstęp
1.2. Pojęcia podstawowe
1.3. Układy automatyki
1.4. Klasyfikacja układów regulacji

2. Liniowe układy regulacji
2.1. Założenia dotyczące liniowości
2.2. Linearyzacja układów nieliniowych
2.2.1. Linearyzacja statyczna
2.2.2. Linearyzacja równań różniczkowych opisujących układy nieliniowe
2.3. Opis matematyczny układów liniowych, transmitancja operatorowa
2.4. Wyznaczanie charakterystyk statycznych i aktywnych układu liniowego
2.4.1. Charakterystyka statyczna
2.4.2. Charakterystyka impulsowa
2.4.3. Charakterystyka skokowa
2.4.4. Odpowiedź układu liniowego na dowolne wymuszenie
2.4.5. Transmitancja widmowa
2.4.6. Charakterystyki częstotliwościowe
2.4.7. Związek charakterystyk czasowych z transmitancją widmową
2.5. Podstawowe człony liniowych układów regulacji
2.5.1. Człon proporcjonalny
2.5.2. Człon inercyjny pierwszego rzędu
2.5.3. Człon całkujący rewelacyjny
2.5.4. Człon całkujący z inercją
2.5.5. Człon różniczkujący idealny
2.5.6. Człon różniczkujący rzeczywisty
2.5.7. Człony oscylacyjny
2.5.8. Człony inercyjne: drugiego i n-tego rzędu
2.5.9. Człon opóźniający
2.6. Pytania kontrolne

3. Zasady tworzenia i przekształcania schematów blokowych, wyznaczanie transmitancji zastępczej
3.1. Warianty węzłów występujących w układach blokowych, a także zasady ich przesuwania
3.2. Połączenie łańcuchowe
3.3. Połączenie równoległe
3.4. Połączenie ze sprzężeniem zwrotnym
3.5. Pytania kontrolne

4. Obiekty regulacji
4.1. Rodzaje obiektów regulacji
4.2. Wyznaczanie charakterystyk energicznych obiektów regulacji
4.3. Przykłady statycznych i astatycznych obiektów regulacji
4.4. Pytania kontrolne

5. Stabilność liniowych układów regulacji
5.1. Układ otwarty i zamknięty
5.2. Równanie charakterystyczne
5.3. Warunki potrzebne i wystarczające stabilności
5.4. Kryteria stabilności
5.4.1. Kryterium Hurwitza
5.4.2. Kryterium Nyquista
5.4.3. Logarytmiczne kryterium stabilności
5.5. Pytania kontrolne

6. Jakość procesów regulacji
6.1. Dokładność statyczna
6.2. Metody rozszerzania precyzyjności statycznej
6.3. Kryteria jakości regulacji
6.3.1. Ocena staranności dynamicznej układu w dziedzinie czasu
6.3.2. Ocena precyzyjności energicznej układu w dziedzinie częstotliwości
6.3.3. Całkowe kryteria jakości
6.4. Pytania kontrolne

7. Regulatory
7.1. Klasyfikacja regulatorów
7.2. Własności dynamiczne regulatorów
7.3. Zasady budowy regulatorów
7.4. Wybór nastaw regulatorów
7.4.1. Zasady Zieglera-Nicholsa
7.4.2. Metody doboru nastaw trafnych
7.5. Pytania kontrolne

8. Korekcja układów regulacji
8.1. Rodzaje korekcji
8.2. Korekcja szeregowa
8.3. Korekcja równoległa
8.4. Korekcja ze sprzężeniem zwrotnym
8.5. Pytania kontrolne

9. Opis układów liniowych w przestrzeni stanów
9.1. Pojęcia podstawowe
9.2. Równanie stanu i wyjścia układu
9.3. Związek transmitancji operatorowej układu z jego opisem w przestrzeni stanów
9.3.1. Wyznaczanie transmitancji macierzowej
9.3.2. Sterowalność i obserwowalność układów liniowych
9.3.3. Dobór zmiennych stanu dla układu o znanej transmitancji operatorowej
9.3.4. Macierz specyficzna układu
9.4. Pytania kontrolne

10. Symulacja układów intensywnych
10.1. Zasady symulacji analogowej
10.1.1. Wzmacniacz operacyjny
10.1.2. Modelowanie strukturalne układów intensywnych na wzmacniaczach operacyjnych
10.2. Zasady modelowania układów aktywnych na maszynie analogowej
10.3. Zasady symulacji cyfrowej układów dynamicznych
10.3.1. Numeryczne całkowanie równań różniczkowych
10.3.2. Metody Eulera i Adamsa
10.3.3. Metoda Runge-Kutta
10.3.4. Numeryczne rozwiązywanie układów równań różniczkowych
10.4. Pytania kontrolne

11. Nieliniowe układy regulacji
11.1. Nieliniowe człony statyczne i intensywne
11.2. Układy zastępcze członów nieliniowych

12. Przekształcanie schematów blokowych układów nieliniowych
12.1. Połączenie łańcuchowe
12.2. Połączenie równoległe
12.3. Połączenie ze sprzężeniem zwrotnym
12.4. Przenoszenie węzłów w schematach blokowych
12.5. Pytania kontrolne

13. Metody analizy układów nieliniowych
13.1. Metoda operatorowa kolejnych przybliżeń
13.2. Metoda funkcji opisującej
13.2.1. Wyznaczanie funkcji opisującej
13.2.2. Analiza własności dynamicznych układów nieliniowych przy pomocy funkcji opisującej
13.3. Metoda przestrzeni stanów
13.3.1. Portret fazowy
13.3.2. Wyznaczanie trajektorii fazowych
13.3.3. Typy punktów osobliwych
13.4. Pytania kontrolne

14. Stabilność nieliniowych układów regulacji
14.1. Definicje stabilności dla układów nieliniowych
14.2. Badanie stabilności układów nieliniowych
14.2.1. Pierwsza metoda Lapunowa
14.2.2. Druga metoda Lapunowa
14.3. Pytania kontrolne

15. Liniowe układy impulsowe

16. Sygnały dyskretne
16.1. Matematyczny opis impulsatora
16.2. Twierdzenie Kotielnikowa-Shannona
16.3. Rekonstrukcja sygnału ciągłego na podstawie jego informacji próbkowanych

17. Funkcje dyskretne i równania różnicowe
17.1. Różnice i sumy funkcji dyskretnych
17.2. Liniowe równania różnicowe
17.3. Przekształcenie Z i jego własności
17.3.1. Przekształcenie Z- definicja
17.3.2. Własności przekształcenia Z i podstawowe transformaty
17.4. Pytania kontrolne

18. Rozwiązywanie liniowych równań różnicowych o stałych współczynnikach
18.1. Rozwiązywanie rekurencyjne równań różnicowych
18.2. Rozwiązywanie liniowych równań różnicowych przy pomocy przekształcenia Z
18.3. Wyznaczanie oryginału transformaty Z
18.3.1. Metoda rozwinięcia transformaty Z w szereg potęgowy względem z-1
18.3.2. Metoda rozkładu transformaty Z na ułamki proste
18.4. Pytania kontrolne

19. Transmitancja dyskretna i dyskretne charakterystyki czasowe
19.1. Transmitancja dyskretna
19.2. Dyskretne charakterystyki czasowe
19.3. Wyznaczanie transmitancji dyskretnej na podstawie danej transmitancji operatorowej części ciągłej układu dyskretnego

20. Wyznaczanie zastępczej transmitancji dyskretnej oraz uchybu regulacji
20.1. Dyskretna transmitancja zastępcza układu otwartego i zamkniętego
20.2. Przebieg uchybu regulacji w impulsowych układach statycznych i astatycznych

21. Dyskretna transmitancja widmowa i dyskretne charakterystyki częstotliwościowe
21.1. Dyskretna transmitancja widmowa
21.2. Dyskretne charakterystyki częstotliwościowe

22. Stabilność liniowych układów impulsowych
22.1. Warunek niezbędny i dostateczny stabilności
22.2. Kryteria stabilności
22.2.1. Kryterium Hurwitza
22.2.2. Kryterium Nyquista
22.3. Pytania kontrolne

23. Sterowanie cyfrowe
23.1. Struktury układów sterowania cyfrowego
23.2. Podstawowe algorytmy bezpośredniego sterowania cyfrowego
23.2.1. Algorytmy pozycyjne
23.2.2. Algorytmy prędkościowe
23.3. Jednoobwodowe układy bezpośredniego sterowania cyfrowego
23.4. Pytania kontrolne

24. Wybrane przykłady automatyzacji i sterowania
24.1. Układ regulacji położenia
24.2. Regulacja kursu statku
24.3. Automatyzacja układów napędowych prądu przemiennego
24.4. Układy regulacji kolumny destylacyjnej

Dodatek
D.1. Przekształcenie Laplace'a
D.1.1. Definicje przekształcenia Laplace'a
D.1.2. Własności przekształcenia Laplace'a
D.1.3. Wyznaczanie oryginału f(t) z danej transformaty Laplace'a F(s)
D.2. Podstawy rachunku macierzowego

Literatura

Streszczenie

Summary