год издания — 1986, кол-во страниц — 256, тираж — 4230, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7Б, масса книги — 400 гр., издательство — Энергоатомиздат

цена: 299.00 руб

Сохранность книги — хорошая

Р е ц е н з е н т: И. Е. Казаков

Формат 60x90 1/16. Бумага офсетная №2. Печать офсетная

Изложены инженерные основы теории систем аналогового и дискретного управления, базирующейся на методе пространств состояний. Последовательное введение аппарата гибридных графов и матричных преобразований ориентировано на использование средств вычислительной техники при исследовании динамики систем управления. Даны основы системного подхода к точностной проблеме, а также анализу и синтезу оптимальных систем управления. Большое число примеров иллюстрирует возможности применения предлагаемой теории. Для инженерно-технических работников в области автоматического управления, а также студентов вузов.

Пространства состояний в настоящее время стали основной формой интерпретации поведения динамических систем. При малой размерности задач динамики их решение имеет наглядное геометрическое отображение в пределах декартова пространства, но при дальнейшем росте размерности задачи, требующем перехода к абстрактным пространствам, геометрическое отображение также становится абстракцией.

Для вычислительных машин интерпретация динамических задач большой размерности сопровождается выбором координатного базиса по числу переменных, соответствующему порядку системы дифференциальных уравнений в форме Коши. Отображение каких-либо геометрических представлений многомерных динамических задач, например, на дисплеях или графопостроителях также затруднено.

Таким образом, есть потребность формализации различных видов отображений, соответствующих существующим видам систем автоматического управления (САУ), между математической моделью динамической системы в пространствах состояния и вычислительной машиной и создания комплекса правил перехода от одного вида к другому. В данной книге новые формы отображений предложены в виде направленных гибридных графов и их нелинейных, дискретных и матричных модификаций.

Полезность предлагаемых в книге отображений и процедур над ними в различных пространствах состояния динамической системы состоит в том, что лицо, принимающее решение (ЛПР), получает наглядную информацию, которую можно использовать для совершенствования структуры САУ или коррекции её параметров оптимизационными методами. Отображение системы дифференциальных уравнений, заданных в форме Коши, в виде гибридного графа облегчает пользователю обоснованно принять для процедуры счёта алгоритм матричного экспоненциала вместо алгоритма численного интегрирования и т.п. В книге примеры использования отображений развиты для непрерывных линейных стационарных и нестационарных систем, для нелинейных САУ и для решения как детерминированных, так и статистических и оптимизационных задач.

Материал изложен по принципу от простого к сложному: после рассмотрения традиционных непрерывных и дискретных САУ следует рассмотрение более сложных моделей нестационарных и нелинейных систем, а также оптимизационных моделей, обсуждаемых с позиций системного подхода. Автор надеется, что развиваемое им новое направление заинтересует читателей, и просит замечания по книге направлять в адрес издательства.

ПРЕДИСЛОВИЕ
Автор

Предисловие	3

Часть первая
Линейные детерминированные системы непрерывного управления

Глава первая. Состав системы управления и процессы на её входах и выходах	4
1.1. Структура следящей системы, её статика и кинематика	4
1.2. Динамика следящей системы с электроприводом постоянного тока	7
1.3. Фазовое пространство и вектор состояния	12
1.4. Тестовые входные воздействия и типовые реакции в динамических
системах	13

Глава вторая. Операторный метод исследования динамических свойств систем управления	18
2.1. Переход от оригиналов к их изображениям по Лапласу	18
2.2. Изображение по Лапласу суммы и произведений оригиналов	20
2.3. Изображение фазовых координат в однородных дифференциальных
уравнениях в форме Коши	21
2.4. Изображение сдвига оригинала и изменения его аргумента	23
2.5. Изображение по Лапласу интегродифференциальных преобразований
оригиналов	25
2.6. Обратное преобразование Лапласа	26

Глава третья. Графы, матрицы и модели, отображающие уравнения САУ	31
3.1. Направленные графы	31
3.2. Переход от изображения переходного процесса САУ к уравнениям
для оригиналов при подготовке к численному интегрированию	35
3.3. Переменные состояния и гибридные графы для САУ в режиме ИПХ	37
3.4. Представление весовых компонентов переменных состояния в
форме матричного экспоненциала	38
3.5. Изображение по Лапласу матричных форм дифференциальных
уравнений	39
3.6. Переменные состояния для структурного координатного базиса	41
3.7. Машинные и топологические методы вычисления определителей
матриц	46
3.8. Отображение в пространствах состояний квадратичных
динамических характеристик САУ	55

Глава четвёртая. Частотные характеристики и спектры	62
4.1. Определение реакции САУ на начальное гармоническое воздействие
операторным методом	62
4.2. Виды частотных характеристик	64
4.3. Экспериментальное определение частотных характеристик
следящей системы	64
4.4. Общие свойства амплитудно-фазовых частотных характеристик	66
4.5. Спектры процессов и обратное преобразование Фурье	68

Глава пятая. Устойчивость аналоговых линейных систем	75
5.1. Признаки устойчивости	75
5.2. Аналитические критерии устойчивости	77
5.3. Частотный критерий устойчивости А. В. Михайлова	77
5.4. Разностно-фазовый частотный критерий устойчивости	79
5.5. Частотный критерий устойчивости Найквиста	81

Глава шестая. Качество и методы коррекции линейных аналоговых САУ	81
6.1. Структурная точность САУ	81
6.2. Качество переходного процесса	90
6.3. Коррекция линейных САУ	96

Часть вторая
Дискретные линейные системы автоматического управления

Глава седьмая. Принцип действия дискретных систем автоматического управления (ДСАУ) и аппарат их исследования	101
7.1. Формы квантования сигнала в ДСАУ, содержащих ЭВМ	101
7.2. Ряды, отображающие квантованные по времени сигналы	102
7.3. Определение зет-изображений функций в форме рациональных
дробей	109
7.4. Обратное зет-преобразование	116
7.5. Интерполированное зет-изображение	120

Глава восьмая. Зет-передаточные функции дискретных звеньев и ДСАУ	121
8.1. Условия прямой передачи различных видов квантованных сигналов	124
8.2. Свойства замкнутых ДСАУ с ЭВМ в начале прямого тракта	125
8.3. Передаточные характеристики ДСАУ при расположении ЭВМ между
аналоговыми звеньями	128
8.4. Интерполяция координат в замкнутой ДСАУ	130
8.5. Описание свойств ДСАУ матричными рекуррентными уравнениями	132

Глава девятая. Устойчивость дискретных систем	140
9.1. Корневые признаки устойчивости ДСАУ	140
9.2. Алгебраические критерии устойчивости	144
9.3. Частотные критерии устойчивости ДСАУ	150
9.4. Контроль устойчивости в промежутках между тактовыми
импульсами	154

Глава десятая. Качество и методы коррекции ДСАУ	156
10.1. Точность ДСАУ	156
10.2. Оценка качества и коррекция ДСАУ методами, разработанными
для аналоговых систем	159
10.3. Аналитические методы синтеза алгоритма управления по заданным
характеристикам ДСАУ в зет-форме	162

Глава одиннадцатая. Определение конечно-шагового управления ДСАУ как линейной формы от всех координат вектора состояния	167
11.1. Рекуррентные уравнения для переменных состояния (УПС)	167
11.2. Стабилизация объекта управления квантованными сигналами за
конечное число шагов	169
11.3. Дискретное управление следящей системой с выходом на режим
за ограниченное число тактов	179
11.4. Дополнительные формы УПС и ПФ в зет-области	183

Часть третья
Расширенные динамические модели САУ

Глава двенадцатая. Нестационарные и нелинейные САУ	186
12.1. Гибридные графы нестационарной системы	186
12.2. Отображение состояния нестационарной САУ матричными и
операторными формами	198
12.3. Графы и матрицы для нелинейных и линеаризованных САУ	204
12.4. Полиномы и ряды Вольтерра для аппроксимации нелинейностей	215

Глава тринадцатая. Статистический анализ САУ и различные формы отображения преобразований характеристик случайных сигналов	219
13.1. Проблематика применения статистических методов	219
13.2. Оценки математического ожидания случайных процессов в линейных
непрерывных САУ	220
13.3. Корреляционно-спектральные оценки центрированного случайного
процесса	222
13.4. Комплексная спектральная плотность (КСП)	224
13.5. Отображение преобразований случайного сигнала нелинейными
системами	226

Глава четырнадцатая. Модели критериев оптимальности САУ	228
14.1. Робастная модель	228
14.2. Винеровская модель	235
14.3. Калмановская модель	243
14.4. Принцип максимума Л. С. Понтрягина	245
14.5. Параметрическое сближение с оптимальными характеристиками	250

Список литературы	251

Книги на ту же тему

Контроль динамических систем. — 2-е изд., перераб. и доп., Евланов Л. Г., 1979
Структура данных и управление, Куцык Б. С., 1975
Игровое моделирование экономических процессов (деловые игры), Гидрович С. Р., Сыроежин И. М., 1976

elapsed time 0.020 sec

/Наука и Техника/Математика

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему