ANALIZA I SYNTEZA UKŁADÓW REGULACJI Z OPÓŹNIENIEM

Henryk Górecki

Wydawnictwo: WNT, 1971
Oprawa: twarda płócienna z obwolutą
Stron: 370
Stan: bardzo dobry, nieaktualne pieczątki

W książce przedstawiono całość zagadnień dotyczących regulacji obiektów z opóźnieniem. Omówiono zagadnienie ustalenia modelu matematycznego procesu sterowanego, podano przykłady obiektów z opóźnieniem oraz metody identyfikacji takich obiektów. Przed­stawiono również metody analizy liniowych i nieliniowych układów regulacji obiektów z opóźnieniem, zagadnienie stabilności oraz metody doboru parametrów regulatorów, zilustrowane licznymi nomogramami.

Książka jest przeznaczona dla inżynierów i pracowników naukowych interesujących się problematyką regulacji i automatyzacji procesów przemysłowych. Jest również przydatna cl/a studentów wyższych szkól technicznych.

SPIS TREŚCI:

Przedmowa

Wstęp. Modele matematyczne procesów sterowanych
W.1. Pojęcia podstawowe
W.2. Modele matematyczne
W.2.1. Modele deterministyczne
Modele statyczne
Modele dynamiczne
W.2.2. Modele stochastyczne, rozgrywające i adaptacyjne
Modele stochastyczne
Modele rozgrywające
Modele adaptacyjne
W.3. Pojecie rozwiązania
Literatura

I. Przykłady obiektów z opóźnieniem
1.1. Obiekty z opóźnieniem skupionym
1.1.1. Procesy transportu. Regulacja ilości węgla na transporterze taśmowym
1.1.2. Układ stabilizacji grubości blachy walcowanej na zimno
1.1.3. Obcowzbudny silnik prądu stałego.
1.1.4. Inne procesy
1.2. Obiekty z opóźnieniem rozłożonym
1.2.1. Elektryczna linia długa
Linia długa z pomijalną rezystancją i upływnością
Linia długa bez zniekształceń
Kabel bez indukcyjności i bez upływności
Linia bez upływności
Przypadek ogólny.
Wymienniki ciepła
Literatura

II. Identyfikacja obiektów z opóźnieniem
II.1. Wyznaczenie modelu matematycznego na podstawie odpowiedzi czasowych
II. 1.1. Wyznaczenie parametrów obiektu rzędu pierwszego z opóźnieniem
II.1.2. Wyznaczenie parametrów obiektu rzędu drugiego z opóźnieniem
II.3. Metoda powierzchni.
II.1.4. Metoda momentów
II.1.5. Identyfikacje odpowiedzi impulsowych, obiektów regulacji za pomocą metody momentów
Aproksymacja wielomianami Laguerra'
Aproksymacja funkcjami Laguerra
Aproksymacja funkcjami wykładniczymi
II.2. Identyfikacja obiektów za pomocą modelu o nastawianych parametrach
II.2.1. Model w postaci równania różniczkowo-różnicowego
II.2.2. Model w postaci kombinacji funkcji ortogonalnych
II1.3. Identyfikacja obiektów liniowych na podstawie analizy korelacyjnej sygnałów sto­chastycznych
II.4. Aproksymacja obiektu inercyjnego wysokiego rzędu przy użyciu modelu zawierają­cego opóźnienie
II.4.1. Aproksymacja przy pomocy modelu rzędu pierwszego z opóźnieniem
II.4.2. Aproksymacja przy pomocy modelu n-tego rzędu o jednakowych stałych cza­sowych z opóźnieniem
Literatura

III. Regulacja ciągła obiektów liniowych z opóźnieniem
Wstęp
III.2. Obliczanie przebiegów przejściowych.
III.2.1. Metoda kolejnego całkowania w przedziałach (metoda kroków)
III.2.2. Metoda rozwinięcia transmitancji układu zamkniętego w szereg geome­tryczny
Układ z regulatorem proporcjonalnym
Układ z regulatorem proporcjonalno-różniczkującym PD
Układ z regulatorem całkującym
Układ z regulatorem proporcjonalno-całkującym PI
Układ z regulatorem proporcjonalno-całkująco-różniczkujacym PID
III.2.3. Metoda oparta na znajomości biegunów transmitancji układu zamkniętego
Równanie charakterystyczne układu zamkniętego
Metoda wyznaczania pierwiastków asymptotycznych
Metoda dokładna wyznaczania pierwiastków
Zmodyfikowana metoda przybliżonego wyznaczania pierwiastków rów­nania charakterystycznego
Literatura

IV. Analiza stabilności liniowych ciągłych układów regulacji z opóźnieniem
IV. 1. Definicja stabilności lokalnej
IV.2. Definicją stabilności asymptotycznej
IV.3. Kryteria analityczne
IV.3.1. Kryterium Pontriagina
Układ z regulatorami typu P i PD
Układ z regulatorami typu I, PI oraz PID
Literatura

V. Nomogramy do wyznaczania obszarów stabilności w płaszczyźnie parametrów obiektu i regu­latorów. Graficzne metody badania stabilności
V.l. Kryteria graficzne
V.l.l. Metoda Satche'a i Cypkina jako analog metody Michajłowa i Nyquista .
Metoda Satchea jako analog metody Michajłowa
Metoda Cypkina jako analog metody Nyquista
V,1.2. Metoda podziału D
V.2. Stabilność strukturalna jednoobwodowych układów regulacji z opóźnieniem
V.2.1. Twierdzenia podstawowe
V.3. Analiza stabilności układów regulacji z opóźnieniem rozłożonym.
V.3.1. Analog kryterium Nyquista
V.3.2. Analog kryterium Michajłowa
Literatura

VI. Synteza parametryczna regulatorów konwencjonalnych
VI. 1. Kryteria jakości pracy układów regulacji
VI. 1.1. Kryterium stabilności S
VI. 1.2. Kryterium stabilności aperiodycznej SA
VI.1.3. Wskaźnik regulacji, czyli względne odchylenie regulacji WR
VI. 1.4. Kryterium optymalnego modułu OM
VI. 1.5. Parametry odpowiedzi skokowej układu
VI. 1.6. Całka z odchylenia w czasie IE
VI. 1.7. Całka z kwadratu odchylenia w czasie ISE.
VI. 1.8. Uogólniona całka z kwadratu odchylenia i jego pochodnych w czasie
VI. 1.9. Całka z bezwzględnej wartości odchylenia w czasie IAE.
VI. 1.10. Całka z bezwzględnej wartości odchylenia w czasie mnożonej przez czas ITAE
VI 1.11. Kryterium Zieglera-Nicholsa (ZN) i kryterium 3C
VI.2. Ogólna metodyka doboru regulatorów konwencjonalnych i porównanie optymal­nych nastaw i ich parametrów
V 1 2.1. Dobór typu regulatora w przypadku obiektu zjedna stałą czasową dominu­jącą To i czasem opóźnienia-r
V 1.2.2. Dobór typu regulatora w przypadku obiektu z dwiema stałymi czasowymi dominującymi T0l i T0z i czasem opóźnienia t oraz bez stałej
czasowej dominującej
VI.2.3. Dobór wartości parametrów nastawczych na podstawie kryterium stabilno­ści aperiodycznej SA
VI.2.4. Nomogramy do wyznaczania obszarów stabilności aperiodycznej w płasz­czyźnie parametrów obiektów i regulatorów
VI.2.5. Dobór regulatora i jego parametrów na podstawie kryterium optymalnego modułu
VI.2.6. Kryteria przy założeniu standardowego sygnału sterującego.
V1.3. Dwuobwodowe układy regulacji

VII Regulacja impulsowa obiektów z opóźnieniem.
VII.l. Obliczanie przebiegów przejściowych i analiza stabilności
VII .1.1. Analiza układu ze względu na zmianę wartości zadanej
VII. 1.2. Analiza układu ze względu na zmianę wartości zakłócenia Zagadnienie stabilności
VII.2.1. Kryterium stabilności Nyquista
VII .2.2. Kryterium Schura-Cohna oraz Hurwitza
VI 1.3. Obszary stabilności w płaszczyznach parametrów nastawianych
VII .3.1. Wyznaczenie granicy stabilności aperiodycznej
VII.3.2. Wyznaczenie granicy stabilności oscylacyjnej
VI 1.4. Synteza parametryczna regulatorów impulsowych
VII.4.1. Kryterium stabilności aperiodycznej krytycznej
VII.4.2. Kryterium optymalnego modułu
VII.4.3.Kryteria przy założeniu standardowego sygnału sterującego
VII 1.5. Synteza parametryczna regulatora impulsowego ogólnego typu
VII.5.1. Kompensacja czasu opóźnienia
Literatura

VIII. Stabilność i drgania w nieliniowych układach regulacji z opóźnieniem
VIII.I. Druga metoda Lapunowa
VII 2. Pierwsza metoda Lapunowa
VIII.3. Stabilność przy stale działających zakłóceniach
VIII.4. Metoda Popowa
VIII.5. Metoda funkcji opisującej
Literatura

IX. Regulacja przekaźnikowa obiektów z opóźnieniem
IX. 1. Układy regulacji dwustawnej
IX. 1.1. Określenie przebiegów przejściowych w układzie złożonym z regulatora dwustawnego ze strefą niejednoznaczności oraz obiektu całkującego z opóź­nieniem
IX. 1.2. Określenie przebiegów w układzie złożonym z regulatora dwustawnego ze strefą niejednoznaczności oraz obiektu inercyjnego z opóźnieniem
IX. 1.3. Określenie przebiegów w układzie złożonym z regulatora dwustawnego ze strefą niejednoznaczności oraz obiektu z opóźnieniem rozłożonym
IX.2. Analiza układów przekaźnikowych na płaszczyźnie fazowej
XI.2.1. Warunki istnienia cyklu granicznego
IX.2.2. Określenie amplitudy drgań
IX.2.3. Określenie okresu oscylacji
IX.2.4. Określenie granicy stabilności
IX.3.Regulacja przeźnikowo-impulsowa obiektów z czasem opóźnienia
IX.4.Literatura

Literatura uzupełniająca
Skorowidz