Раздел 1. Математические методы анализа и синтеза линейных систем управления

Тема 1.1. Виды методов анализа и синтеза линейных систем управления

Классификация, задачи и области применения методов анализа и синтеза линейных систем управления. Этапы синтеза автоматической системы. Алгебраические и графоаналитические методы анализа и синтеза.

Тема 1.2. Структурный анализ линейных систем управления

Структурные схемы моделей систем. Структурные преобразования. Графы систем управления. Определитель графа.

Тема 1.3. Методы анализа устойчивости линейных систем управления

Характеристическое уравнение системы. Типы корней уравнения. Корневой критерий устойчивости системы. Критерий Гурвица. Критерий Рауса. Частотный критерий устойчивости Михайлова. Частотный критерий устойчивости Найквиста. Логарифмический критерий устойчивости. Определение области устойчивости. Структурная устойчивость систем. Робастная устойчивость систем. Теорема Харитонова.

Тема 1.4. Методы анализа качества регулирования линейных систем управления

Показатели статической и динамической точности систем управления. Прямые показатели качества регулирования (время регулирования (время переходного процесса); время нарастания; перерегулирование; колебательность; степень затухания; статическая ошибка). Косвенные показатели качества регулирования (частотные и корневые показатели). Связь между показателями качества регулирования. Интегральные показатели качества регулирования (интегральная квадратическая оценка).

Тема 1.5. Методы синтеза линейных систем управления

Виды коррекции систем управления (последовательная, параллельная и коррекция с помощью дополнительных обратных связей). Последовательные корректирующие звенья. Жесткая и гибкая обратные связи. Введение в систему астатизма. Неединичные обратные связи. Синтез систем максимальной степени устойчивости. Метод логарифмических амплитудных характеристик. Корневой метод синтеза. Передаточные функции корректирующих звеньев. Типовые законы регулирования. Синтез параметров автоматического регулятора по минимуму интегральных оценок.

Раздел 2. Математические методы анализа и синтеза нелинейных систем управления

Тема 2.1. Виды методов анализа и синтеза нелинейных систем управления

Классификация, задачи и области применения методов анализа и синтеза нелинейных систем управления. Точные и приближенные методы анализа нелинейных систем управления. Основные параметры, характеризующие динамику работы существенно нелинейных систем управления.

Тема 2.2. Точные методы анализа устойчивости нелинейных систем управления

Фазовое пространство. Метод изоклин. Построение переходной характеристики по фазовой траектории системы. Метод фазовых траекторий. Метод точечных преобразований. Прямой метод Ляпунова. Частотный метод Попова.

Тема 2.3. Приближенные методы анализа устойчивости нелинейных систем управления

Гармоническая линеаризация нелинейностей. Алгебраический метод определения автоколебаний в нелинейных системах. Метод гармонического баланса Л.С. Гольдфарба. Запаздывание гистерезисного реле. Определение границ абсолютной устойчивости нелинейной системы.

Тема 2.4. Методы анализа качества регулирования нелинейных систем управления

Анализ качества колебательных переходных процессов нелинейных систем. Диаграммы качества. Показатели качества регулирования нелинейных систем.

Тема 2.5. Методы синтеза нелинейных систем управления.

Синтез нелинейных характеристик нелинейных систем управления. Линейная последовательная коррекция нелинейных систем. Компенсация нелинейной характеристики параллельной коррекцией и коррекцией с помощью обратной связи. Коррекция амплитуды и частоты автоколебаний. Вибрационная линеаризация релейного элемента. Применение псевдолинейных корректирующих устройств для синтеза нелинейных систем. Реле с опережающей петлей гистерезиса. Псевдолинейное звено с амплитудным подавлением. Псевдолинейное звено с фазовым опережением. Структура псевдолинейного ПИД-регулятора. Создание гибкой отрицательной обратной связи для обеспечения скользящего режима работы нелинейных систем управления. Использование принципов построения переменной структуры при синтезе асимптотически неустойчивых нелинейных систем управления. Синтез логического алгоритма управления переменной структурой.

Последнее изменение: воскресенье, 16 октября 2022, 11:34