Основные понятия и определения теории автоматического управления (ТАУ). Переменные величины процессов управления. Задачи управления. Анализ и синтез линейных систем автоматического управления. Математическое описание и синтез систем автоматического управления (САУ). Цифровые САУ с микро-ЭВМ. Нелинейные системы автоматического управления. принципы построения современных САУ. Виды математических моделей, отражающих динамические свойства САУ; методы исследования устойчивости, анализа и синтеза линейных систем; методы синтеза модальных регуляторов и принципы их реализации на основе наблюдающих устройств. Дискретные передаточные функции импульсных и цифровых систем; методы исследования устойчивости, анализа и синтеза импульсных и цифровых систем и их отличия от линейных непрерывных систем; математические модели нелинейных систем и типовые нелинейные звенья; методы исследования нелинейных систем и области их применения.
Математические модели системы. Модель двигателя постоянного тока. Передаточные функции усилителя мощности, механических преобразователей. Имитационные модели. Представление моделей в LabVIEW.
Моделирование реакции на возмущающее воздействие. Частотный метод анализа привода. Методы и средства планирования и организации исследований. Проблемно-ориентированные методы анализа, синтеза и оптимизации конструкторско-технологической подготовки машиностроительных производств.
Перечень контрольных вопросов:
- Точность САУ в установившихся режимах. Виды установившихся ошибок.
- Критерий устойчивости Найквиста. Запасы устойчивости по амплитуде и фазе. Логарифмический частотный критерий устойчивости. Определение по ЛЧХ запасов устойчивости по амплитуде и фазе.
- Понятие об устойчивости САУ. Необходимое и достаточное условие устойчивости. Понятие о критериях устойчивости. Виды критериев.
- Понятие о структурной схеме САУ. Элементы структурных схем САУ. Передаточные функции одноконтурной САУ. Многоконтурные САУ. Преобразования структурных схем.
- Типовые звеньях САУ. Пропорциональное звено. Интегрирующее звено. Дифференцирующие звенья. Апериодическое звено первого порядка. Колебательные звенья, их частотные и переходные характеристики.
- Амплитудная и фазовая частотные характеристики САУ. Логарифмические частотные характеристики САУ.
- Преобразование Лапласа. Основные свойства преобразования Лапласа. Передаточная функция САУ.
- Классификация САУ.
- Принципы регулирования. Управление по разомкнутому, замкнутому принципу. Системы комбинированного управления.
- Коррекция САУ. Способы включения корректирующих устройств. Гибкие и жесткие обратные связи.