Исследование нелинейной сау 15

Содержание

1. 
   Введение______________________________________________________________2
   
2. 
   Задание курсовой работы________________________________________________3
   
3. 
   Выполнение курсовой работы____________________________________________3
   
   1. 
      Анализ и синтез линейной САУ______________________________________ 3
      
      1. 
         Определение необходимого коэффициента передачи всей системы и предварительного усилителя в зависимости от заданной точности_________ 4
         
      2. 
         Определение передаточных функций системы и анализ устойчивости на основе частотного критерия устойчивости ____________________________________5
         
      3. 
         Построение логарифмических частотных характеристик исходной системы___________________________________________________________ 6
         
      4. 
         Построение желаемой ЛАЧХ и ЛФЧХ системы _________________________ 7
         
      5. 
         Выбор корректирующего устройства при параллельной коррекции с помощью ЛЧХ __________________________________________________________________ 10
         
      6. 
         Расчет переходных процессов в среде MATLAB при единичном воздействии на входе системы______________________________________________________12
         
      7. 
         Расчет установившихся ошибок в замкнутой системе____________________ 13
         
   2. 
      Исследование нелинейной САУ_______________________________________15
      
      1. 
         Исследование режима автоколебаний нелинейной САУ методом Гольдфарба _ 15
         
4. 
   Заключение____________________________________________________________17
   
5. 
   Использованная литература______________________________________________18
   

Введение

В число научных дисциплин, образующих науку об управлении, входит теория автоматического управления и регулирования.

Теория автоматического управления (ТАУ) – это научная дисциплина, предметом изучения которой являются информационные процессы, протекающие в системах автоматического управления (САУ).
ТАУ выявляет общие закономерности, присущие САУ различной физической природы, а на основе этих закономерностей разрабатывает принципы построения высококачественных систем управления.
При изучении процессов управления в ТАУ абстрагируются от физических и конструктивных особенностей систем и вместо реальных систем рассматривают их адекватные математические модели, отсюда – основным методом исследования в ТАУ является математическое моделирование. Кроме того, методологическую основу ТАУ образуют:

• 
  теория обыкновенных дифференциальных уравнений;
  
• 
  операционное исчисление;
  
• 
  гармонический анализ;
  
• 
  а также векторно-матричная алгебра.
  

ТАУ вместе с теорией функционирования элементов системы управления (датчиков, регистров) образует автоматику. Автоматика является одним из разделов технической кибернетики, науки об управлении техническими объектами. В автоматике также выделяется теория информации – наука, занимающаяся сбором и обработкой информации, необходимой для управления техническими объектами и ТАУ.
Кибернетика  наука об оптимальном управлении сложными системами (технические объекты, технологические процессы, живые организмы, коллективы, предприятия и др.).
Основоположником предмета теории автоматического управления является русский ученый и инженер И.А. Вышнеградский, который в 1867 г. опубликовал ра­боту о регуляторах прямого действия. В этой работе он впервые доказал, что объект регулирования и регулятор являются единой системой регулирования, и поэтому процессы, проходящие в регуляторе и объекте управления, являются взаимосвязан­ными и должны рассматриваться вместе, т.е. системно.
В это же время в том же направлении работал Максвелл. В дальнейшем выдающиеся русские ученые А.М. Ляпунов и Н.Е. Жуковский создали основы математической теории процессов, протекающих в автоматически управляемых машинах и механизмах.
Развитие современной теории автоматического управления началось в 20-30гг 20-го века с появления статей Минорского, Найквиста, Хазена. Теоретические работы сделали возможным для инженеров повседневно проектировать системы автоматического регулирования, используя классические методы.
В последнее время, когда классические методы достигли своего совершенства, исследовательские работы были направлены на разработку методов оптимизации. Работы современного ТАУ: А.С. Понтрягин - «принцип максимума»; Р.Беллман и Р.Каллман - «Принцип оптимальности автоматизированного управления».