Автоматты басқару теориясы пәнінен курстық жұмыс

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 31 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
3
1
Алгебралық критерийлері бойынша тұйық жүйенің тұрақтылығын зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
9
1.1
Гурвиц тұрақтылық критерийі ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
89
1.2
Раус тұрақтылық критерийі ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
112
2
Жиіліктік критерийлері бойынша тұйық жүйенің тұрақтылығын зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
115
2.1
Михайлов тұрақтылық критерийі ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ...
115
2.2
Найквист тұрақтылық критерийі ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... .
221
3
Параметрлері бойынша тұрақтылық облысын белгілеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
226

Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
31

Пайдаланылған әдебиет ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
32 2

Кіріспе

Басқару ғылымы жайлы білім беретін ғылыми пәндерге Автоматты басқару және реттеу теориясыда кіреді. Алғашында ол автоматты басқару процесстерінің динамикасы мен статикасын игеруге құрылған және оны техникалық, өндірістік, транспорттық, энергетикалық және т.с.с нысандармен құрған. Оның негізгі мәндері қазіргі уақытқа дейін сақталынған. Дегенмен,қазіргі кезде оның шешімдері мен нәтижелерін басқару жүйесінің динамикалық қасиеттерін зерттегенде техникалық ғана емес, сондай-ақ экономикалық, ұжымдық, биологиялық сипатттарын да ала алады.
Техникалық процесс арқылы автоматты басқаруды жүзеге асыру үшін басқару нысанынан және онымен байланысқан басқару құрылғысынан тұратын жүйе құрылады. Қандай да техникалық жабдық сияқты, бұл жүйе конструкциясы мықты және динамика тұрғысынан төзімді болуы керек. Осы аталған нағыз механикалық терминдер бұл жағдайда бірнеше шарттарға жүгінеді. Олар бойынша жүйе өзіне берілген функцияны инерционды сипаттары мен қашып кете алмайтын бөгеттерге қарамастан дәл орындалуы керек дегенді білдіреді. Жүйе конструкциясы мықты және динамика тұрғысынан төзімді болып тұрғанда, автоматты түрде реттеу қажеттігі туындамайды.
Реттеулерді құру қажеттігімен, ең бірінші жоғары дәлдікті механизм құраушылары (бірінші кезекте сағат) кезіккен. Тіпті өте кішкентай, бірақ үзіліссіз әсер етіп тұратын бөгеттер жинала-жинала дәлдік шарттарына бағындырмай қалыпты жұмысты бұзған. Оларға конструкциялық жабдықтарын, мысалы, дәлдікті жақсарту, детальдарды өңдеу тазалығы арқылы қарсы тұру әрдайым мүмкін бола бермеді және дәлдікті арттыру үшін сағаттардың құрамына реттеуіштерді енгізе бастады. Біздің дәуірімізде арабтар су сағаттары деңгейінде қалқымалы реттегіштерді жетілдірді. 1675 жылы Гюйгенс сағат жүрісіне маятникті реттеуіш енгізді.
Реттегіштерді құру қажеттігін туғызған тағы да бір себеп: өте күшті бөгеттердің әсерінен бұзылған процессті басқару қажеттігі болды. Осы кезде тек дәлдік қана емес, сонымен қатар жүйенің жалпы жұмыс қабілеттілігі бұзылған. Осындай реттегіштердің ізін салушылар қатарына сулы ұн тартатын диірмендердің жұмыс жылдамдығын центрден тепкіш маятникті теңестірушіні жатқызуға болады. Бірақ,жеке автоматты реттеулер ерте кездерде пайда болған, олар тарихи оқиғаларда ғана қызықтырушы болып қала берді, және техникалық құрылуы мен Автоматты басқару теориясына еш әсерін тигізген жоқ. Осы бағыттың шалқып дамуы тек XVIII ғасырда және XIX ғасырда Еуропадағы өнеркәсіп аударыс дәуірінде басталды.
Осы периодтың бірінші ойлап табылған реттеуіші 1765 жылы Барнаулда Ползунов құрастырған булы машинаның қазаның қуат көзін автоматты қалқымалы реттеушісі; 1788 жылы англиялық механик Дж.Уатт жасаған булы машина жылдамдығын центрден тепкін реттеушімен реттеу;
1808 жылы Жаккарт ойлап тапқан перфокартадан тоқыма станогын басқарудың бағдарамалық құрылғысы жатады. Осы реттеуіштер XX ғасырдың ортасына
дейін жалғасқан реттеуіштер мен реттеу принциптерін ойлап табудың ағынына жол ашты. Осы периодта туынды әсер бойынша (Сименсев ағайындар) жүк бойынша (инженер Ж.Понселе), қатқыл кері байланысы бар электр жүргізгіші бойынша (инженер Л.Фарко), иілгіш кері байланысы бар реттегіштер (изодромды), буды алып тастауға импульсті реттегіштер пайда болды.
Булы машина өздігінен жұмыс тұрақтылық қабілеті болмағандықтан және өзін өзі теңестіруі болмағандықтан техникада қолданыста және реттеу теориясында кездейсоқ бірінші нысан болған жоқ. Оның қолайсыз диамикалық сипаттары құраушы күткендей оған қосылған реттеуіш жұмысын дұрыс жасап отырмады, ол машинаны тербетті немесе оны мүлде басқаруға жарамсыз етті. Осының барлығы теориялық зерттеулер жүргізуді талап етті. Бірақ өткен ғасырдың 60-шы жылдарының аяғына дейін реттеудің теориялық зерттеулері бүгінгі күні біз жүйелік келтірімнің жоқтығы деп атап жүргеннің болмауымен ерекшеленеді. Зерттеушілер техникада жаңа бағыттың туындап жатқанын сезінбеді. Олар реттеушілерді машинаға тек қосалқы шылау ретінде ғана деп санады, маховик функцияларын қайталайтын модераторлардың, жүріс теңестірулерінің жабдықтық көптүрлілігі деп санады. Көптеген жұмыстарда идеалды инерциясыз реттегіштер қарастырылған. Реттеуіштердің динамикасын есепке ала отырып қарастырылған жұмыстар бір адым жақсы деп саналған, бірақ ол кездері реттеуіштер машинадан жеке дара түрде қарастырылған. Көптеген авторлар реттеуіштердің өзінің тербелісін тоқтатуды көздеген, себебі олар осыны жүзеге асырсақ, машина жұмысы да жақсы қызмет атқаруына жеткілікті деп есептеген. Теориялық зерттеулерге осындай көзқараспен келу жаңа ғылым үшін негіз бола алмады, олар тек қолданбалы механикада булы машиналар бөліміне жай ғана қосымша ретінде ғана жарамды болды.
Келеңсіз жағдайға және зерттеу әдістемесіне 3 фундаментальды жұмыс түбегейлі өзгеріс енгізді. Осы жұмыстар жаңа ғылым мазмұны болды: Дж.Максвеллдің О регуляторах (1866 ж.) және Вышнеградскийдің Об общей теории регуляторов (1876 ж.) және О регуляторах прямого действия (1877 ж.) жұмыстары. Максвелл және Вышнеградский реттеуіш пен машинаны біртұтас динамикалық жүйе ретінде қарастырып келеңсіздік жағдайына жүйелі жол тапты. Олар кіші тербелістерді зерттеді және жүйенің күрделі дифференциалды теңдеулерін сызықты етті. Осының арқасында конструкциялары мен әсер принциптер бойынша әртүрлі жүйелерді зерттеудің әдістемелік жолын табуға және тұрақтылық теориясының негізін салуға және де кері байланыс принципі бойынша реттеудің маңызды заңнамаларын орнатуға мүмкіндік туды. Сол кезде айырықша маңызды рөлді Вышнеградскийдің еңбегі атқарды. Ол терең инженерлік көқараспен, сол кездердің техникасы үшін маңызды нысандарды қарастырумен, бағалы
тәжірибелік ұсыныстарды қамтумен және реттеу сапасын зерттеудің қазіргі әдістер қатарын бастаумен ерекшеленеді. Сондай-ақ оның еңбегінде тұрақтылық диаграммасы, түбірлерді орналастыру, монотондылық және орнықтылық аудандарын белгілеу қарастырылған. Сондықтан Вышннеградскийдің замандастары оны автоматты реттеу теориясының негізін қалаушы деп санады.
Сол кездері Дж.Максвелл еңбегі елеусіз қалды, себебі ол жұмыста көптеген инженерлердің тобына қызықсыз нысандарды қарастырды, нақты тәжірибелік тұжырымдар жасалынбады және тіпті ойша түрде сол кезде ойлап табылған машиналарға жарамсыз астатикалық реттеуіштерді ұсынды.Бұл жұмыстың рөлі тек автоматты реттеу теориясы жалпы ғылыми пән ретінде қалыптасқан соң ғана бағаланды.
Ерте кездердің өзінде –ақ реттеу теориясы математикалық жоспарларды өңдеуге себепші бола бастады. Максвеллдің ұсыныстары бойынша Раус сипаттамалық теңдеу мен орнықтылықтың түбірлер орналасуын бағалау алгоритмін құрды. А.Стодолдың сұрауы бойынша Гурвиц орнықтылықтың детерминантты критерийін жазды. Словак инженері және ғалымы болып табылатын Стодолдың жұмытары реттеу процессіне ұзын құбыр әсерін ескере отырып, булы және гидравликалық турбиналардың орнықтылық теориясында үлкен орын алды.
Осы теорияға Н.Е.Жуковский зор салым салды. Ол О прочностити движений еңбегінің және Теория регулирования хода машин (1909 ж.) алғаш орыс тіліндегі оқулықтың авторы. Жуковский ұзын құбырлардағы процесстерге құрғақ үйкеліс әсерін қарастырды, кейбір теңдеулердің соңғы қалдықтағы жабдықтармен импульсті реттеу процесстерін зерттеді.
XX ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.