"Automatyka. Podstawy teorii"

Spis treści

PRZEDMOWA 9

1. WPROWADZENIE 11

1.1. Podstawowe pojęcia i definicje 11

1.2. Klasyfikacja układów sterowania 12

1.2.1. Sposoby klasyfikacji układów sterowania 12

1.2.2. Podział układów sterowania ze względu na strukturę 12

1.2.3. Podział układów sterowania ze względu na posiadane informacje o procesie 17

2. LINIOWE UKŁADY CIĄGŁE 22

2.1. Pojęcie elementu liniowego 22

2.2. Klasyczny opis matematyczny procesu dynamicznego 24

2.2.1. Transmitancja operatorowa 24

2.2.2. Pojęcie funkcji impulsowej i funkcji jednostkowej 29

2.2.3. Odpowiedź impulsowa i odpowiedź jednostkowa 34

2.2.4. Odpowiedź na dowolny sygnał 35

2.2.5. Transmitancja widmowa 40

2.2.6. Charakterystyki częstotliwościowe 44

2.2.7. Typowe elementy liniowe 49

2.3. Opis dynamiki procesów metodą przestrzeni stanów 51

2.3.1. Równania wektorowo-macierzowe 51

2.3.2. Wyznaczanie równań wektorowo-macierzowych na podstawie transmitancji 55

2.3.3. Wyznaczanie macierzy transmitancji 59

2.4. Przekształcanie schematów blokowych 64

2.5. Stabilność liniowych układów ciągłych 73

2.5.1. Definicja i matematyczny warunek stabilności 73

2.5.2. Algebraiczne kryteria stabilności 79

2.5.3. Graficzne kryteria stabilności 82

3. JAKOŚĆ UKŁADÓW AUTOMATYCZNEJ REGULACJI 93

3.1. Pojęcie jakości i sposoby korekcji układów automatycznej regulacji 93

3.2. Regulacja statyczna i astatyczna 98

3.3. Podstawowe typy regulatorów o działaniu ciągłym 102

3.4. Metody doboru nastaw regulatorów 108

3.5. Wykorzystanie korekcji szeregowej do powiększenia zapasu stabilności 116

3.6. Wykorzystanie korekcji w sprzężeniu zwrotnym do tworzenia regulatorów 122

4. LINIOWE UKŁADY DYSKRETNE 127

4.1. Funkcje dyskretne i równania różnicowe 127

4.2. Przekształcenie Z i jego zastosowanie do rozwiązywania równań różnicowych 132

4.3. Opis dynamiki liniowych układów dyskretnych 141

4.3.1. Matematyczny model liniowego układu impulsowego 141

4.3.2. Odpowiedź ciągłego elementu dynamicznego z impulsatorem idealnym 146

4.4. Transmitancja dyskretna 147

4.5. Dyskretne układy regulacji 149

4.5.1. Algorytmy regulatorów cyfrowych 149

4.5.2. Transmitancje dyskretnych układów regulacji 154

4.6. Stabilność liniowych układów dyskretnych 158

4.6.1. Matematyczny warunek stabilności 158

4.6.2. Kryteria stabilności 160

5. UKŁADY NIELINIOWE 164

5.1. Charakterystyki statyczne układów nieliniowych 164

5.1.1. Podstawowe charakterystyki statyczne elementów nieliniowych 164

5.1.2. Wyznaczanie wypadkowych charakterystyk statycznych 165

5.2. Metody analizy dynamiki układów nieliniowych 171

5.2.1. Linearyzacja opisu dynamiki elementu nieliniowego 171

5.2.2. Metoda płaszczyzny fazowej 178

5.2.3. Metoda funkcji opisującej 190

6. UKŁADY LOGICZNE 200

6.1. Układy logiczne kombinacyjne i sekwencyjne 200

6.2. Elementy algebry Boole’a 201

6.3. Funkcje logiczne 203

6.4. Podstawowe elementy logiczne 206

6.5. Projektowanie układów kombinacyjnych 209

6.6. Projektowanie układów sekwencyjnych 214

BIBLIOGRAFIA 218

SKOROWIDZ 220