Пособие написано на основе лекций, читаемых автором на протяжении ряда лет на физическом факультете Пермского университета по дисциплинам \"Теория автоматического управления\" и \"Проектирование цифровых систем управления\". В нем систематически изложены основы современной теории управления физическими системами и техническими устройствами. Рассмотрены основы математического моделирования систем управления, свойства систем управления с обратной связью и основные методы анализа устойчивости непрерывных и дискретных систем, описаны методы традиционной теории оптимального управления, а также современные адаптивные и робастные алгоритмы управления. В качестве программного продукта, сопровождающего лекции, использован пакет MATLAB. Рекомендовано для студентов технических и классических университетов.

  Литрес - 696 руб.

Введение
Лекция 1. От клепсидры до «Термодата»
1.1. Структура систем автоматического
управления
1.2. Регуляторы прямого действия
1.3. Регуляторы по отклонению
1.4. Современные цифровые системы
автоматического управления
Лекция 2. Математическая формулировка задач
управления
2.1. Общие свойства математических моделей
2.2. Математическая формулировка задач
управления поворотом вала электродвигателя
Лекция 3. Формы представления математических
моделей.
Пространство состояний
3.1. Математическая модель RLC-цепи
3.2. Пространство состояний
3.3. Сигнальные графы
3.4. Управляемость и наблюдаемость систем
Лекция 4. Формы представления математических
моделей.
Передаточные функции
4.1. Определение передаточных функций
4.2. Переходные характеристики систем
управления
4.3. Структурные схемы
4.4. Связь между передаточными функциями
и уравнениями состояния
Лекция 5. Примеры построения математических
моделей
линейных стационарных систем
5.1. Модель двигателя постоянного тока
5.2. Двигатель, управляемый по цепи
возбуждения
5.3. Двигатель, управляемый по цепи якоря
Лекция в. Системы управления с обратной связью
6.1. Свойства обратной связи
6.2. Показатели качества
6.3. Оценки качества
Лекция 7. Стандартные регуляторы с обратной
связью
7.1. Математические модели ПИД-регуляторов
7.2. Особенности работы стандартных
регуляторов
7.3. Методы настройки ПИД-регуляторов
Лекция 8. Устойчивость систем управления.
Теоремы устойчивости для непрерывных систем
8.1. Понятие устойчивости
8.2. Математическая устойчивость. Основные
определения
8.3. Теоремы устойчивости
8.4. Устойчивость вращения твердого тела
Лекция 9. Устойчивость линейных стационарных
систем
9.1. Методы анализа устойчивости ЛСС
9.2. Анализ устойчивости во временной области
9.3. Частотные критерии устойчивости
9.4. Устойчивость систем
с неопределенными параметрами
Лекция 10. Дискретные системы и их устойчивость
10.1. Структура цифровых систем управления
10.2. Цифровой ПИ-регулятор
10.3. Дискретные модели непрерывных систем
10.4. Передаточные функции дискретных систем
10.5. Устойчивость дискретных систем
Лекция 11. Разомкнутые системы оптимального
управления
11.1. Постановка и классификация задач
оптимального управления
11.2. Вариационный метод для скалярного случая
11.3. Гамильтонова формулировка
условия оптимальности
11.4. Построение оптимального управления
Лекция 12. Оптимальное управление линейными
системами
12.1. Оптимальное управление линейными
системами
с квадратичным функционалом
, 12.2. Линейно-квадратичная задача
для скалярного случая
12.3. Управление на неограниченном
интервале времени
Лекция 13. Оптимальное управление
при ограничениях на управляющие воздействия
13.1. Принцип максимума Понтрягина
13.1.1. Формулировка принципа максимума
13.1.2. Пример: поворот вала электродвигателя на
максимальный угол
13.2. Метод динамического программирования
13.2.1. Уравнение Беллмана
13.2.2. Пример: задача об успокоении твердого
тела Лекция 14. Управление в условиях
неопределенности.
Робастность систем с обратной связью
14.1. Неопределенности объектов управления
14.2. Понятие грубости и робастности систем
управления
14.3. Робастность систем управления с обратной
связью
14.4. Метод скоростного градиента
Лекция 15. Адаптивные системы управления
15.1. Структура адаптивных систем управления
15.2. Классификация адаптивных систем
управления
15.3. Адаптивное управление
с эталонной моделью объектом 1-го порядка
Лекция 16. Робастные и адаптивные алгоритмы
управления дискретными системами
16.1. Градиентный метод
16.2. Быстрые алгоритмы для объектов
1-го и 2-го порядков
16.3. Идентификационное адаптивное управление
объектом 1-го порядка
на основе методов линейной регрессии
Заключение
Приложение 1. Использование функций МATLAB
для анализа свойств линейных систем
Приложение 2. Моделирование и настройка
ПИД-регуляторов в пакете Simulink
Приложение 3. Моделирование адаптивных
систем управления
Литература