Техническая кибернетика

Abstract

В учебнике даны основы теории автоматического управления применительно к радиотехническим устройствам. Весь материал может быть разделен на 3 основные части: теория линейных, импульсных и нелинейных систем. В первой части (гл. 1-6) рассмотрена классификация систем автоматического управления (САУ) и на ее основе поясняется работа типовой блок-схемы САУ и ее основных элементов. Введено понятие о типовых звеньях и пояснены основные характеристики этих звеньев. Приводится описание работы основных элементов САУ: датчиков, усилителей и исполнительных устройств. Пояснена методика составления передаточной функции и дифференциального уравнения системы по соответствующим характеристикам звеньев. Рассмотрены общие вопросы анализа устойчивости и поясняются критерии устойчивости: Гурвица, Михайлова и Найквиста. Даны методы определения показателей качества САУ и расчета последовательных и параллельных корректирующих устройств. Изложенный теоретический материал иллюстрируется рассмотрением двух вариантов системы автоматической подстройки частоты и системы автоматического сопровождения цели по угловым координатам. Главы 7, 8 и 9 посвящены линейным импульсным системам. В главе 7 даются определения и классификация импульсных систем, а также основы математического аппарата, используемого при дальнейшем изложении. В главе 8 приводится анализ разомкнутых, а в главе 9 - замкнутых линейных импульсных систем, основанный на дискретном преобразовании Лапласа. Рассмотренная методика иллюстрируется конкретными примерами. Три главы (10,11,12) посвящены рассмотрению свойств, методов анализа и расчета нелинейных САУ. Изложены основные аналитические методы исследования систем: метод малого параметра, метод вариации параметров, метод гармонического баланса, асимптотические методы. Рассмотрены некоторые графические и графо-аналитические методы исследований: метод фазовой плоскости, графическое интегрирование, метод Гольдфарба, метод описывающей функции и др. Показано влияние нелинейностей в замкнутой системе на ее свойства: возникновение релаксационных колебаний, нескольких устойчивых состояний, показана эффективность применения нелинейных корректирующих устройств для улучшения свойств линейных САУ. В 13 главе излагаются принципы исследования и проектирования линейных САУ при случайных воздействиях, даются основные характеристики случайных процессов, методика определения среднеквадратической ошибки на выходе замкнутой САУ и расчет корректирующих устройств или параметров системы по минимуму среднеквадратической ошибки.