Основы автоматического управления

Лабораторный практикум

по дисциплине

«Основы автоматического управления»

Уфа 2007

Составители: В.И. Петунин, Ш.А. Юлдашбаев

УДК 681.51

ББК

Основы автоматического управления: Лабораторный практикум по дисциплине «Основы автоматического управления» / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т; Сост.: В.И. Петунин, Ш.А. Юлдашбаев. – Уфа, 2007. – 57 с.

Лабораторный практикум содержит основные сведения о характеристиках типовых динамических звеньев, методах исследования устойчивости и коррекции линейных систем автоматического управления. Главное внимание уделено изучению принципов построения систем, методов их анализа и синтеза. Исследование динамических характеристик САУ производится с помощью пакетов Control и Simulink системы Matlab.

Предназначен для студентов, обучающихся по направлению подготовки дипломированных специалистов 200100 «Приборостроение», по специальностям: 200103 «Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы» и 200106 «Информационно-измерительная техника и технологии».

Табл. 1. Ил. 22. Библиогр.: 8 назв.

Рецензенты: д-р техн. наук, проф. Васильев В.И.,

д-р техн. наук, проф. Ефанов В.Н.

©Уфимский государственный

авиационный технический университет, 2007

Содержание

Введение............................................................................................................. 4

1. Лабораторная работа № 1. Исследование характеристик типовых динамических звеньев....................................................................................................... 5

2. Лабораторная работа № 2. Исследование устойчивости линейных систем автоматического управления........................................................................... 21

3. Лабораторная работа № 3. Исследование методов коррекции систем автоматического управления................................................................................... 36

Список литературы........................................................................................ 53

Приложения.................................................................................................... 54

ВВЕДЕНИЕ

Управление каким-либо объектом – это процесс воздействия на него с целью обеспечения требуемого течения процессов в объекте или требуемого изменения его состояния. Основой управления является получение и обработка информации о состоянии объекта и внешних условиях его работы для определения воздействий, которые необходимо приложить к объекту, чтобы обеспечить достижение цели управления.

Объект управления может принадлежать как к живой природе, так и к неживой природе, в частности, быть техническим устройством. В свою очередь, само управление также может осуществляться как человеком – пилот управляет самолетом, так и техническим устройством – самолетом управляет автопилот.

Управление, осуществляемое без участия человека, называется автоматическим управлением. Техническое устройство, с помощью которого осуществляется автоматическое управление объектом, называется управляющим устройством.

Совокупность объекта управления и управляющего устройства образует систему автоматического управления (САУ).

Общая теория управления, охватывающая как живую, так и неживую природу, является предметом науки кибернетики. Теория автоматического управления (ТАУ) – часть кибернетики.

ТАУ изучает процессы управления, методы исследования и основы проектирования САУ. ТАУ изучает принципы построения САУ, закономерности протекающих в них процессов в целях построения работоспособных и точных САУ; методами ТАУ осуществляется анализ и синтез САУ.

В лабораторном практикуме рассмотрены три лабораторные работы:

лабораторная работа № 1 посвящена исследованию характеристик типовых динамических звеньев;

лабораторная работа № 2 посвящена исследованию устойчивости линейных систем автоматического управления;

лабораторная работа № 3 посвящена исследованию методов кор-рекции систем автоматического управления.

Исследование систем автоматического управления проводится с помощью пакетов Control и Simulink системы Matlab.

Лабораторная работа № 1