Opis
Zbiór zadań z podstaw automatyki. Rozwiązania analityczne oraz komputerowe w środowisku Matlab
autor: Krzysztof Kula
Wydawnictwo Uniwersytet Morski w Gdyni
W skrypcie Krzysztofa Kuli pt. „Zbiór zadań z podstaw automatyki. Rozwiązania analityczne oraz komputerowe w środowisku Matlab” omówiono podstawowe wiadomości teoretyczne i podano wskazówki dotyczące posługiwania się wyspecjalizowanym oprogramowaniem komputerowym wspomagającym nauczanie podstaw automatyki. Zawarte w tym zbiorze zadania ograniczają się do układów liniowych, deterministycznych, stacjonarnych i ciągłych w dziedzinie czasu. Odnoszą się one do zagadnień z teorii układów regulacji automatycznej, które obejmują obszar nieznacznie szerszy niż tzw. minima programowe. Wiele rozwiązań podano krok po kroku, bez pominięcia podstawień odpowiednich danych. Specjalistyczny program Matlab ma szereg funkcji i podprogramów do rozwiązywania podstawowych problemów występujących przy projektowaniu układów automatyki, umożliwiając zastąpienie wielu żmudnych obliczeń, jak choćby wyznaczanie charakterystyki układu zamkniętego na podstawie znajomości układu otwartego. W skrypcie zamieszczono również zadania, wskazujące możliwości wykorzystania programu Matlab do ich rozwiązania bądź sprawdzenia poprawności otrzymanych rozwiązań analitycznych.
SPIS TREŚCI
OD AUTORA … 5
1. MATEMATYCZNY OPIS WŁAŚCIWOŚCI DYNAMICZNYCH
OBIEKTÓW REGULACJI …. 7
1.1. Opis układu dynamicznego za pomocą liniowego równania
różniczkowego ….. 7
1.2. Linearyzacja ….. 15
1.3. Przekształcenie Laplace’a ….. 18
1.4. Transmitancja operatorowa Laplace’a …. 28
1.5. Przekształcenie Fouriera …. 34
1.6. Odwrotne przekształcenie Laplace’a …. 37
1.7. Równania stanu … 46
1.8. Związek pomiędzy transmitancją operatorową a opisem w przestrzeni
stanów …… 49
2. CHARAKTERYSTYKI CZŁONÓW DYNAMICZNYCH …. 55
2.1. Charakterystyki czasowe ….. 55
2.2. Charakterystyki częstotliwościowe ….. 55
3. PODSTAWOWE CZŁONY DYNAMICZNE
ORAZ ICH CHARAKTERYSTYKI … 70
4. SCHEMATY BLOKOWE UKŁADÓW REGULACJI … 88
5. WŁAŚCIWOŚCI UKŁADÓW REGULACJI …. 103
5.1. Sterowalność ….. 103
5.2. Obserwowalność …… 104
6. STABILNOŚĆ …. 107
6.1. Metody badania stabilności układów regulacji automatycznej …. 109
6.1.1. Metoda badania odpowiedzi układu na deltę Diraca .. 109
6.1.2. Kryterium Hurwitza …. 110
6.1.3. Kryterium Routha … 118
6.1.4. Kryterium Michajłowa ….. 123
6.1.5. Graficzne kryterium stabilności – kryterium Nyquista … 126
7. REGULATORY.. 139
7.1. Dobór nastaw regulatorów ….. 141
8. SYNTEZA UKŁADÓW REGULACJI .. 151
8.1. Wskaźniki i kryteria jakości sterowania .. 152
8.2. Korekcja układów regulacji …. 182
8.3. Synteza układu regulacji o zadanym położeniu biegunów … 196
9. WSKAZÓWKI DO ROZWIĄZYWANIA ZADAŃ …201
10. ROZWIĄZANIA I WYNIKI OBLICZEŃ … 211
11. WPROWADZENIE DO MATLABA ….. 265
11.1. Działania na macierzach … 265
11.1.1. Generowanie wybranych elementów macierzy .. 267
11.1.2. Łączenie i odwracanie macierzy …. 268
11.1.3. Usuwanie kolumn lub wierszy z macierzy … 269
11.2. Wyrażenia …. 269
11.2.1. Zmienne … 269
11.2.2. Liczby …270
11.2.3. Operatory … 270
11.2.4. Funkcje …. 271
11.3. Tworzenie wykresów ….. 271
11.3.1. Przedstawienie kilku funkcji na jednym wykresie .. 272
11.3.2. Uzupełnianie wykresu o kolejną krzywą …. 273
11.3.3. Wykreślanie kilku wykresów na jednym rysunku ….. 273
11.3.4. Opis osi … 274
11.3.5. Zmiana zakresów osi …… 275
11.3.6. Dodatkowy opis wykresu … 275
11.4. Programowanie w Matlabie …. 276
11.5. Instrukcje … 276
11.5.1. Instrukcja iteracyjna for … 277
11.5.2. Instrukcja wyliczeniowa switch – case …….. 277
11.5.3. Instrukcja warunkowa if ……. 277
11.5.4. Instrukcja pętli while …… 279
11.6. Funkcje ….. 279
11.7. Zmienne globalne …… 280
11.8. Wykorzystanie Matlaba do obliczeń w automatyce … 280
11.8.1. Wprowadzanie transmitancji Laplace’a .. 280
11.8.2. Wykreślanie charakterystyk …. 283
11.8.3. Synteza regulatora z użyciem SISO Design Tool … 284
LITERATURA ..289
Opinie
Na razie nie ma opinii o produkcie.