Розділ 1. Предмет теорії автоматичного керування
Міністерство освіти і науки України
Харківська національна академія міського господарства
К.О.Сорока
Навчальний посібник
Харків - ХНАМГ – 2006
Теорія автоматичного керування. Навчальний посібник (для студентів спеціальності 7.092202 “Електричний транспорт”) Авт. Сорока К.О. – Харків, ХНАМГ, 2006 – 187 с.
Автор: К.О.Сорока.
Рецензенти: д.т.н., професор ХНУРЄ В.П. Авраменко
д.т.н., професор ХНАМГ О.Г. Гриб
Друкується за рішенням Вченої ради ХНАМГ як навчальний посібник для студентів електротехнічних спеціальностей, протокол № 1 від 29.09.06 р.
Вступ
Наукова дисципліна “Теорія автоматичного керування” (ТАК) вивчає закони керування в технічних системах, розробляє методи аналізу та синтезу (побудови) систем автоматичного керування (САК). Це один з розділів загальної науки про керування, яка має назву кібернетики. Академік Колмогоров А.М. так визначив напрямок цієї науки: “Кібернетика займається вивченням систем будь-якої природи, здатних сприймати, зберігати і переробляти інформацію і використовувати її для керування та регулювання”. Залежно від природи систем, які вивчаються, кібернетика може бути поділена на технічну, біологічну, економічну та ін. Розділ кібернетики, який відноситься до технічних систем, є теорією автоматичного керування.
Людство у своєму розвиткові пройшло складний шлях від кам’яного віку до сучасного розвинутого технічного суспільства. Розвиток людства можна характеризувати такими етапами:
|
|
|
· оволодіння матеріальним світом, засобами виробництва, оборони, життєзабезпечення;
· оволодіння енергією, спочатку енергією вітру, води, тепловою енергією, електроенергією, атомною енергією;
· оволодіння інформацією. Інформація стає основною продуктивною силою. Хто володіє інформацією, той володіє світом.
Наукова дисципліна „Теорія автоматичного керування” вивчає закони керування переважно з інформаційної точки зору.
Предметом теорії автоматичного керування є вивчення законів керування та регулювання роботи найрізноманітніших апаратів, машин, технічних систем, а також живих організмів, соціальних, організаційних та інших систем створених природою і людиною.
Завданнями ТАК такі:
- збір та аналіз інформації про властивості САК і умови їх використання;
- вивчення функцій, які виконують в САК різної фізичної природи;
- розробка методів аналізу САК;
- визначення принципів роботи САК і законів керування;
- синтез алгоритмів керування;
- створення пристроїв, що реалізують високоефективні алгоритми керування.
|
|
|
Під час вивчення цих процесів максимально абстрагуються від фізичних і конструкційних особливостей конкретних систем. Теорія автоматичного керування – це суто теоретична дисципліна, яка заснована на сучасному математичному апараті. Вона розглядає адекватні математичні моделі систем керування, тому основним методом дослідження в ТАУ є математичне моделювання.
При цьому використовуються:
- теорія диференційних рівнянь;
- операційне числення (перетворення Лапласа);
- гармонічний аналіз (перетворення Фур’є);
- розділи теорії комплексної змінної.
Для успішного оволодіння курсом треба повторити такі розділи з вивчених раніше предметів:
Математика:
Комплексні та уявні числа, форми представлення комплексних чисел, зв’язок між ними.
Диференційні рівняння, лінійне однорідне і неоднорідне рівняння, системи диференційних рівнянь.
Операційне числення. Перетворення Лапласа. Вирішення диференційних рівнянь методами операційного числення.
Перетворення Фур’є. Ряд Фур’є та інтеграл Фур’є. Методи спектрального аналізу.
Електротехніка:
Основи електротехніки. Рівняння електричного кола. Змінний електричний струм. Перехідні процеси в електричному колі.
Розділ 1. Предмет теорії автоматичного керування
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 845; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!