Основы теории управления (стр. 1 )

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

Кафедра автоматизированных систем управления

ОСНОВЫ ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ

Методические указания по самостоятельной и индивидуальной работе студентов всех форм обучения

для направлений бакалавриата

230100 – Информатика и вычислительная техника

010400 – Прикладная математика и информатика

Томск-2014

Основы теории управления: методические указания по самостоятельной и индивидуальной работе студентов всех форм обучения направлений бакалавриата 230100 – Информатика и вычислительная техника, 010400 – Прикладная математика и информатика / – Томск: ТУСУР, 2014. – 38 с.

Методические указания разработаны в соответствии с решением кафедры автоматизированных систем управления

Составитель: ассистент

Методические указания утверждены на заседании кафедры автоматизированных систем управления, протокол № 1 от 28 августа 2014 г.

© ТУСУР, каф. АСУ, 2014

© , 2014

СОДЕРЖАНИЕ

1. Домашние задания. 4

1.1 Математические модели линейных систем.. 4

1.2 Эквивалентные преобразования. 5

1.3 Характеристики линейных систем.. 6

1.4 Устойчивость линейных систем.. 6

1.5 Качество линейных систем.. 7

2. Лабораторные работы.. 9

2.1 Физический смысл частотных характеристик. 9

2.2 Исследование характеристик типовых динамических звеньев систем управления. 11

2.3 Устойчивость стационарных систем автоматического управления. 19

2.4 Качество стационарных систем автоматического управления. 26

2.5. Расчет параметров регулятора. 34

2.6. Расчет систем слежения, астатизм.. 36

3. Список рекомендуемой литературы.. 38

3.1. Основная литература. 38

3.2. Дополнительная литература. 38

1. Домашние задания

1.1 Математические модели линейных систем

Нарисовать схему согласно своему варианту. Составить систему уравнений для схемы (Рисунок 1 и Рисунок 2), вывести дифференциальное уравнение и передаточную функцию относительно Uвх и Uвых. Считать, что внутреннее сопротивление источника сигнала Uвх равным нулю. Варианты заданий приведены в Таблице 1 и Таблице 2.

Упрощенные задания (на 1 балл).

R1=10 Ом, L1=5 мГн, C1=200 мкФ, R2=20 Ом, L2=10 мГн, C2=20 мкФ.

Рисунок 1 – Электрическая схема к упрощенному заданию

Таблица 1 – Параметры первой электрической схемы

Z3=L1	№	1	2	3	4	5	6	7	8
Z1	R1	С1	R1	С1	R1	С1	R1	С1
Z2	С1	R1	L2	L2	R2	R2	C2	C2
Z3=C1	№	9	10	11	12	13	14	15	16
Z1	R1	L1	R1	L1	R1	L1	R1	L1
Z2	L1	R1	C2	C2	R2	R2	C2	C2
Z3=R1	№	17	18	19	20	21	22	23	24
Z1	L1	С1	L1	С1	L1	С1	L1	С1
Z2	С1	L1	R2	R2	R2	R2	C2	C2

Усложненные задания (на 3 балла).

R1=10 Ом, L=5 мГн, C=200 мкФ, R2=20 Ом.

Рисунок 2 – Электрическая схема к усложненному заданию

Таблица 2 – Параметры второй электрической схемы

U­вых=UZ1

U­вых=UZ2

U­вых=UZ3

№

Z1

Z2

Z3

Z4

№

Z1

Z2

Z3

Z4

№

Z1

Z2

Z3

Z4

1

R1

L

C

R2

13

R1

L

C

R2

25

R1

L

C

R2

2

R1

L

R2

C

14

R1

L

R2

C

26

R1

L

R2

C

3

R1

R2

L

C

15

R1

R2

L

C

27

R1

R2

L

C

4

R1

R2

C

L

16

R1

R2

C

L

28

R1

R2

C

L

5

R1

C

L

R2

17

R1

C

L

R2

29

R1

C

L

R2

6

R1

C

R2

L

18

R1

C

R2

L

30

R1

C

R2

L

7

L

R1

R2

C

19

L

R1

R2

C

31

L

R1

R2

C

8

L

R1

C

R2

20

L

R1

C

R2

32

L

R1

C

R2

9

L

C

R1

R2

21

L

C

R1

R2

33

L

C

R1

R2

10

C

R1

R2

L

22

C

R1

R2

L

34

C

R1

R2

L

11

C

R1

L

R2

23

C

R1

L

R2

35

C

R1

L

R2

12

C

L

R1

R2

24

C

L

R1

R2

36

C

L

R1

R2

1.2 Эквивалентные преобразования

Нарисовать схему согласно своему варианту. Составить систему уравнений для схемы (Рисунок 3 а, б и Рисунок 4), вывести передаточную функцию системы относительно входа x и выхода y. Варианты заданий приведены в Таблице 3 и Таблице 4 соответственно.