Теория автоматического управления: Учеб. для вузов по спец. «Автоматика и телемеханика». В 2-х ч. Ч. II. Теория нелинейных и специальных систем автоматического управления. / А. А. Воронов, Д. П. Ким. В. М. Лохин и др.; Под ред. А. А. Воронова.— 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк 1986. — 504 с, ил.



В книге изложены методы исследования нелинейных систем, теория линейных и нелинейных импульсных систем управлении. Изложены методы исследования качества линейных и нелинейных систем при случайных воздействиях, методы решения задач оптимального управления и теория адаптивных систем управления. Второе издание (первое вышло в 1977 г.) дополнено данными по абсолютной устойчивости и другими материалами.
Настоящая книга является второй частью учебника по теории автоматического управления для студентов специальности «Автоматика и телемеханика». При ее написании авторы руководствовались программой дисциплины «Теория автоматического управления», утвержденной Министерством высшего и среднего специального образования СССР для высших учебных заведений по специальности «Автоматика и телемеханика». Во вторую часть входят главы 7—11. В главе 7 приведены такие методы исследования нелинейных систем, как методы фазовой плоскости, припасовывания, точечных преобразований и гармонической линеаризации, а также прямой метод Ляпунова и частотные методы исследования абсолютной устойчивости. Глава 8 посвящена теории линейных и нелинейных импульсных систем управления. Глава 9 знакомит с методами исследования качества линейных и нелинейных систем, а также синтеза линейных систем при случайных воздействиях. В главе 10 рассмотрены методы решения задач оптимального управления, проблема управляемости и наблюдаемости, методы оптимального оценивания состояния и синтеза оптимальных детерминированных и стохастических систем управления. Глава 11 знакомит с определением, классификацией, различными принципами построения адаптивных систем управления.
Второе издание существенно переработано и дополнено. Заново написаны и дополнены новыми материалами § 7.10 и главы 8 и 10. Значительно переработана глава 9 и дополнена глава 11.
В написании второй части учебного пособия принимали участие: А. А. Воронов (главы 7,10), Д. П. Ким (глава 10), В. М. Лохин (глава 8), И. М. Макаров (главы 8, 11), П. Н. Попович (глава 9), В. 3. Рахманкулов (главы 8, 11).
Авторы выражают глубокую благодарность рецензентам— — акад. АН СССР С. В. Емельянову, чл.-кор. АН СССР Е. П. Попову, д-ру техн. наук, проф. П. Д. Крутько заценные замечания, способствовавшие улучшению, книги, а также сотрудникам кафедры «Проблемы управления» Московского института радиотехники, электроники и автоматики за помощь при подготовке рукописи к печати. К нелинейным системам относят все системы, которые не могут быть описаны линейными дифференциальными уравнениями. Множество нелинейных систем настолько широко и многообразно, что практически нельзя говорить о едином «классе» нелинейных систем, противостоящем классу линейных систем. В данной главе рассмотрен значительно более узкий, хотя и широко распространенный в практике управления, класс нелинейных систем, характеризуемый следующими особенностями: систему можно представить в виде соединения двух частей (рис. 7.1) — линейной части ЛЧ, описываемой линейными обыкновенными дифференциальными уравнениями с постоянными коэффициентами, и нелинейного элемента НЭ. Нелинейный элемент является безынерционным, и его входная х и выходная у величины связаны между собой нелинейными алгебраическими уравнениями. Таким образом, нелинейность рассматриваемых систем обусловлена нелинейностью статической характеристики одного из ее элементов.
Если система содержит несколько нелинейных элементов, то ее в некоторых случаях можно свести к рассматриваемому классу, заменив нелинейные элементы одним с результирующей статической характеристикой. Например, при параллельном, последовательном или встречно-параллельном соединении нелинейных элементов такое сведение выполнимо.
На рис. 7.2 приведен пример нахождения результирующей статической характеристики двух параллельно включенных нелинейных звеньев. Построив на одном графике характеристики I и II обоих звеньев, суммируем их ординаты и получаем характеристику эквивалентного звена.