Теория нелинейных систем автомотического регулирования и управления

ТЕОРИЯ УПРАВЛЕНИЯ.
ТЕОРИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ.
Конспект лекций ко-во: 34 шт.
Формат: DOC (Microsoft Office Word)ТЕОРИЯ УПРАВЛЕНИЯ.
ТЕОРИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ.
Конспект лекций 34 шт.
Основная задача курса состоит в том, чтобы изложить нелинейную теорию с наибольшей наглядностью. При этом акцент сделан на таких вопросах и методах, которые наиболее доступны для инженерных расчетов при анализе и проектировании нелинейных систем автоматического регулирования и управления.
Последовательность изложения материала следующая. Вначале на при-мерах нелинейных систем второго порядка в простейшем виде на фазовой плоскости рассматриваются наиболее характерные особенности переходных и установившихся процессов, которые не наблюдаются в системах линейных и порождены именно наличием нелинейности характеристик. Каждый такой пример (и соответствующая ему лекция) имеет самостоятельное значение как введение к рассмотрению определенного класса нелинейных процессов управления. Таким образом в рамках систем второго порядка удается наглядно с методической точки зрения показать основные существенные особенности поведения нелинейных систем, хотя снижение порядка уравнения динамики всей замкнутой системы до второго является довольно сильной идеализацией реальных автоматических систем.
В последующих лекциях излагаются методы исследования и расчета нелинейных систем автоматического регулирования и управления, динамика которых описывается уже дифференциальным уравненном высокого порядка (выше второго). Это характерно для большинства реальных систем. Таковы лекции 12-34. В этих лекциях рассматриваются нелинейные непрерывные системы и релейные системы, а также некоторые способы их коррекции.

ЛЕКЦИЯ 1. Виды и особенности нелинейных систем.
1. Понятие нелинейной системы.
2. Статические нелинейности.
3. Динамические нелинейности.

ЛЕКЦИЯ 2 Фазовое пространство и фазовая плоскость.
1. Метод фазового пространства.
2. Правило для направления движения по фазовым траекториям.
3. Затухающий колебательный процесс.
4. Расходящийся колебательный процесс.
5. Периодический процесс.
6. Монотонный затухающий процесс.

ЛЕКЦИЯ 3 Типы особых точек и фазовые портреты линейных систем.
1. Случай вещественных корней.
2. Случай равных вещественных корней.
3.Случай комплексных корней.

ЛЕКЦИЯ 4. Особые точки и фазовые портреты нели-нейных систем.
1. Фазовые портреты нелинейных систем.
2. Равновесное состояние.
3. Устойчивый и неустойчивый предельные циклы.
4. Автоколебания системы.

ЛЕКЦИЯ 5 Переходные процессы и автоколебания релейной системы.
1. Переходные процессы в релейных системах.
2. Линии переключения.
3. Частные случаи релейных характеристик.

ЛЕКЦИЯ 6 Система со скользящим процессом.
1.Уравнения динамики.
2.Фазовый портрет системы.
3.Скользящий процесс.

ЛЕКЦИЯ 7 Система с логическим управлением. Учет временного запаздывания.
1. Система угловой стабилизации объекта.
2. Идеальная работа системы управления.
3. Временное запаздывание в системе управления.

ЛЕКЦИЯ 8. Системы с переменной структурой.
1. Понятие переменной структуры.
2. Форма скользящего процесса.

ЛЕКЦИЯ 9 Метод припасовывания
1. Кусочно-линейные системы.
2. Определение переходного процесса.
3. Определение периодического решения (автоколебаний)

ЛЕКЦИЯ 10: Метод точечного преобразования.
1. Понятие метода точечного преобразования.
2. Функция последования.
3. Закон точечного преобразования.
4. Условие устойчивости предельного цикла.
5. Диаграммы точечного преобразования.
6. Параметрическая форма точечного преобразования.

ЛЕКЦИЯ 11: Примеры точечного преобразования.

ЛЕКЦИЯ 12: Исходные положения метода гармонической линеари-зации.
1.Основы метода гармонической линеаризации.
2.Симметричные колебания.
3.Несимметричные колебания.

ЛЕКЦИЯ 13, 14 Вычисление коэффициентов гармонической линеа-ризации
1. Исследование кубической нелинейности.
2. Исследование петлевой релейной характеристики.
3. Исследование однозначных релейных характеристик.
4. Исследование характеристики с зоной нечувствитель-ности, линейным участком и насыщением.

ЛЕКЦИЯ 15, 16 Алгебраический способ определения симметричных автоколебаний и устойчивости.
1. Гармонически линеаризованное уравнение замкнутой системы.
2. Критерий устойчивости периодического решения.
3. Пример для следящей системы.
4. Пример для той же следящей системы, но с усилителем, имеющим релейную характеристику.

ЛЕКЦИЯ 17 Частотный способ определения симметричных автоко-лебаний.
1. Случай релейной характеристики.
2. Случай петлевой характеристики.

ЛЕКЦИЯ 18 Несимметричные автоколебания. Постоянные ошибки.
1. Нелинейная система с внешним воздействием.
2. Уравнение для постоянных составляющих.
3. Уравнение для периодических составляющих.
4. Пример следящей системы.

ЛЕКЦИЯ 19 Устойчивость. Функция Ляпунова.
1. Уравнения возмущённого движения.
2. Понятие невозмущённого движения системы.
3. Понятие знакоопределённой функции.
4. Функции Ляпунова.

ЛЕКЦИЯ 20 Теоремы Ляпунова.
1. Теорема Ляпунова об устойчивости.
2. Теорема Ляпунова об асимптотической устойчивости.
3. Теорема Ляпунова о неустойчивости.
4. Методика применения теорем Ляпунова.

ЛЕКЦИЯ 21 Пример исследования устойчивости методом Ляпунова.

ЛЕКЦИЯ 22 Исследование устойчивости методом гармонической линеаризации
1. Пример абсолютной устойчивости.
2. Пример для системы заданной тремя уравнениями.
3. Пример для конкретной формы нелинейности.

ЛЕКЦИЯ 23 Частотный критерий абсолютной устойчивости.
1. Частотный критерий устойчивости В.М.Попова.
2. Теорема Попова.
3. Критерий абсолютной устойчивости.

ПРОЦЕССЫ УПРАВЛЕНИЯ И ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ В НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМАХ
ЛЕКЦИЯ 24 Одночастотные вынужденные колебания. Частотные характеристики.
1. Случай одночастотных вынужденных колебаний.
2. Пример.

ЛЕКЦИЯ 25 Процессы управления, сопровождающиеся вынужден-ными вибрациями.
1. Случай наличия внешнего воздействия.
2. Вибрационное сглаживание и вибрационная линеаризация нелинейности при помощи вынужденных вибраций.
3. Вибрационная помехоустойчивость нелинейной системы.

ЛЕКЦИЯ 26 Процессы управления в автоколебательных системах.
1. Уравнение динамики системы.
2. Пример.
3. Вибрационное сглаживание и вибрационная линеаризация нелиней-ности при помощи автоколебаний.
4. Влияние автоколебательных вибрационных помех на устойчивость и качество процесса управления.

ЛЕКЦИЯ 27 Колебательные переходные процессы.
1. Определение качества колебательных переходных процессов.
2. Диаграммы качества.
3. Пример построения диаграмм качества.
4. Смещённая частотная характеристика.

НЕЛИНЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ С КОРРЕКЦИЕЙ
ЛЕКЦИЯ 28, 29. Линейная коррекция нелинейных систем.
1. Точность функционирования и качество процессов около устойчиво-го состояния равновесия.
2. Нормированный коэффициент гармонической линеаризации,

ЛЕКЦИЯ 30, 31 Нелинейные корректирующие устройства.
1. Система с нелинейной обратной связью.
2. Система с сигналом нелинейной коррекции.
3. Система с ограничением линейности обратной связи.

ЛЕКЦИЯ 32,33 Псевдолинейная коррекция.
1. Псевдолинейные корректирующие устройства.
2. Коррекция апериодического звена.
3. Коррекция инерционности дифференцирующего контура.
4. Нелинейный фильтр с фазовым опережением.

ЛЕКЦИЯ 34 Системы с переменной структурой.
1. Описание системы.
2. Условия возникновения скользящего режима.
3. Пример.

Скачать полную версию можно по ссылке…

Скачать конспект лекций одним файлом 34 шт