SPIS TREŚCI:

PRZEDMOWA 7

1. WPROWADZENIE 9
1.1. Podstawowe pojęcia stosowane w automatyce 9
1.2. Podział układów sterowania 11
1.3. Wprowadzenie do techniki regulacji 13
1.4. Podsumowanie 20

2. MATEMATYCZNY OPIS UKŁADÓW DYNAMICZNYCH 22
2.1. Dynamika elementów automatyki 22
2.2. Postać ogólna modelu dynamicznego ciągłego 23
2.3. Opis układu za pomocą wektora stanu 23
2.4. Przekształcenie proste i odwrotne Laplace'a 26
2.4.1. Podstawowe własności przekształcenia Laplace'a 27
2.5. Transmitancja operatorowa 29
2.6. Łączenie członów dynamicznych 34
2.6.1. Połączenie szeregowe 34
2.6.2. Połączenie równoległe 34
2.6.3. Układ ze sprzężeniem zwrotnym 35
2.7. Wyznaczanie charakterystyk statycznych i dynamicznych układu liniowego 37
2.7.1. Charakterystyka statyczna 37
2.7.2. Odpowiedź impulsowa 37
2.7.3. Odpowiedź skokowa 38
2.8. Linearyzacja równań różniczkowych opisujących układy nieliniowe 39
2.9. Transmitancja widmowa 42
2.10. Model wejścia-wyjścia 46
2.10.1. Metody identyfikacji modeli dynamicznych 46
2.10.2. Identyfikacja modelu ciągłego na podstawie charakterystyk częstotliwościowych 46
2.10.3. Identyfikacja modelu ciągłego na podstawie odpowiedzi skokowej 46
2.10.4. Identyfikacja modelu ciągłego na podstawie charakterystyk widmowych 46
2.10.5. Podsumowanie 47

3. PODSTAWOWE CZŁONY LINIOWYCH UKŁADÓW AUTOMATYKI 48
3.1. Człon proporcjonalny 48
3.2. Człon inercyjny pierwszego rzędu 51
3.3. Człon inercyjny drugiego rzędu 56
3.4. Człon oscylacyjny 63
3.5. Człon całkujący 69
3.6. Człon różniczkujący 73
3.6.1. Człon różniczkujący idealny 73
3.6.2. Człon różniczkujący rzeczywisty 76
3.7. Człon z opóźnieniem czasowym 80

4. MODELOWANIE UKŁADÓW DYNAMICZNYCH 85
4.1. Wiadomości wstępne o modelowaniu 85
4.2. Modelowanie matematyczne układów ciągłych 86
4.3. Analogie fizyczne mechaniczno-elektryczne 93

5. WŁAŚCIWOŚCI UKŁADÓW REGULACJI 99
5.1. Układ otwarty i zamknięty 99
5.2. Stabilność układów regulacji 101
5.2.1. Kryterium pierwiastkowe 101
5.2.2. Kryterium Hurwitza 103
5.2.3. Kryterium Nyquista 105
5.2.4. Kryterium logarytmiczne Nyquista 108
5.3. Statyczne i astatyczne układy regulacji 109
5.4. Tłumienie oddziaływania zakłóceń w układach regulacji 111
5.5. Procesy stochastyczne w układach regulacji 112
5.6. Wskaźniki jakości w układach regulacji 115

6. KOREKTORY I REGULATORY PID 120
6.1. Korektory PID 120
6.1.1. Korektor proporcjonalno-różniczkujący 121
6.1.2. Korektor proporcjonalno-całkujący 124
6.2. Regulatory PID 125
6.3. Opis właściwości regulatora PID 127
6.3.1. Regulator typu P 127
6.3.2. Regulator typu I 129
6.3.3. Regulator typu D 131
6.3.4. Regulator typu PID 132
6.4. Regulacja obiektów statycznych 134
6.5. Regulacj a obiektów astatycznych 137

7. DOBÓR PARAMETRÓW REGULATORÓW PID 141
7.1. Minimalizacja kwadratowego wskaźnika całkowego 141
7.2. Kryterium optimum modułu 146
7.2. Eksperymentalna metoda doboru nastaw regulatora PID 147
7.3.1. Metoda drgań granicznych 147
7.3.2. Eksperyment automatyczny Zieglera i Nicholsa 148

8. WYBRANE ZAGADNIENIA STEROWANIA AUTOMATYCZNEGO 154
8.1. Algorytmy regulacji adaptacyjnej 154
8.2. Podstawy teoretyczne algorytmu Minimal Control Synthesis 156
8.2.1. Wersja zmodyfikowana algorytmu MCS 159
8.2.2. Regulator cyfrowy MCS 161
8.3. Sterowanie dyskretne procesem ciągłym 161
8.3.1. Transmitancja dyskretna obiektu 165
8.4. Układ regulacji predykcyjnej 167

DODATEK A. Wybrane funkcje MATLABA 171
DODATEK B. Przekształcenie Z 173

LITERATURA 175