Podstawy automatyki. Tom 1
rok wydania: 2018, wydanie czwarte
ISBN: 978-83-66016-51-4
ilość stron: 302 + 5 wklejek
format: B5
oprawa: miękka
Opis
Podręcznik przeznaczony jest dla studentów wydziałów mechanicznych wyższych uczelni technicznych. Materiał w nim zawarty opracowany został na podstawie wykładów, które autor prowadzi od roku 1980 do chwili obecnej w Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie na Wydziale Inżynierii Mechanicznej i Robotyki.
Treść podręcznika obejmuje głównie zagadnienia liniowych układów regulacji automatycznej oraz w niewielkim zakresie układy przełączające i sterowanie cyfrowe. Książka jest przeznaczona przede wszystkim dla studentów specjalności konstrukcyjnych, eksploatacyjnych i technologicznych, w wypadku których znajomość zagadnień klasycznej teorii regulacji we współczesnym jej ujęciu jest w przyszłej praktyce inżynierskiej niezbędnym warunkiem współpracy z automatykami w zakresie automatyzacji procesów produkcyjnych. Dlatego też podręcznik ten nie jest wyczerpujący - ma za zadanie wprowadzenie czytelnika w dziedzinę automatyki i teorii sterowania, a także ułatwienie mu zrozumienia zasadniczych pojęć i związków między nimi. Nie ma w nim dowodów twierdzeń ani ścisłych wyprowadzeń wzorów, te znajdzie czytelnik w obszernych monografiach i podręcznikach, które wymieniono w umieszczonej na końcu książki bibliografii.
Spis treści
Przedmowa / 7
1. Wprowadzenie do układów automatycznego sterowania / 9
1.1. Wprowadzenie / 9
1.2. Rys historyczny / 9
1.3. Pojęcia podstawowe / 11
1.4. Klasyfikacja układów automatycznego sterowania / 14
1.5. Przykłady układów automatycznego sterowania / 19
1.6. Sygnały w układach automatycznego sterowania / 22
1.6.1. Sygnały ciągłe / 23
1.6.2. Sygnały impulsowe / 26
1.6.3. Sygnały dyskretne / 27
1.6.4. Sygnały losowe / 28
1.6.5. Podstawowe sygnały stosowane w automatyce / 29
2. Modelowanie matematyczne układów dynamicznych / 31
2.1. Wprowadzenie / 31
2.2. Transmitancja operatorowa / 34
2.3. Zapis transmitancji operatorowej / 37
2.4. Modelowanie układów mechanicznych / 43
2.5. Modelowanie układów elektrycznych / 47
2.6. Modele układów elektromechanicznych / 51
2.7. Modelowanie układów cieplnych i przepływowych / 55
2.7.l. Przepływ ciepła / 56
2.7.2. Przepływ cieczy nieściśliwych / 59
2.8. Linearyzacja / 63
2.8.1. Linearyzacja statyczna / 64
2.8.2. Linearyzacja dynamiczna / 65
2.9. Modelowanie w przestrzeni stanów / 72
3. Opis układów automatyki za pomocą schematów strukturalnych / 81
3.1. Schematy blokowe / 81
3.1.1. Podstawowe elementy schematów blokowych / 81
3.1.2. Budowa schematów blokowych / 84
3.1.3. Przekształcenia schematów blokowych / 94
3.2. Grafy przepływu sygnałów / 99
3.2.1. Pojęcia podstawowe / 100
3.2.2. Zasady redukcji grafów / 103
3.2.3. Rozwiązanie grafów metodą Masona / 106
4. Charakterystyki czasowe / 117
4.1. Wprowadzenie / 117
4.2. Sposoby oceny właściwości układów liniowych / 117
4.3. Wprowadzenie do charakterystyk czasowych / 119
4.4. Przykłady podstawowych elementów automatyki i ich charakterystyki czasowe / 121
4.4.1. Element proporcjonalny (bezinercyjny) / 121
4.4.2. Element inercyjny pierwszego rzędu / 123
4.4.3. Element całkujący / 126
4.4.4. Element całkujący rzeczywisty / 128
4.4.5. Element różniczkujący rzeczywisty / 130
4.4.6. Element oscylacyjny drugiego rzêdu / 131
4.4.7. Element inercyjny drugiego rzędu / 134
4.4.8. Element opóźniający / 137
5. Charakterystyki częstotliwościowe / 139
5.1. Wprowadzenie / 139
5.2. Charakterystyka amplitudowo-fazowa / 142
5.3. Charakterystyki logarytmiczne / 143
6. Układ regulacji, jego zadanie i struktura / 159
6.1. Wprowadzenie / 159
6.2. Obiekty regulacji / 160
6.3. Regulatory / 165
6.4. Regulatory dwupołożeniowe / 169
7. Stabilność liniowych stacjonarnych układów sterowania / 173
7.1. Ogólne warunki stabilności / 173
7.2. Matematyczne warunki stabilności / 176
7.3. Kryterium Hurwitza / 182
7.4. Kryterium Michajłowa / 185
7.5. Kryterium Nyquista / 191
7.6. Logarytmiczne kryterium stabilności. Zapas stabilności / 197
8. Ocena jakoci liniowych układów regulacji / 199
8.1. Wprowadzenie / 199
8.2. Dokładność statyczna liniowych układów regulacji / 200
8.3. Jakość dynamiczna / 206
8.3.1. Ocena parametrów odpowiedzi skokowej / 206
8.3.2. Kryteria całkowe / 212
8.3.3. Kryteria częstotliwościowe / 215
8.3.4. Metoda miejsc geometrycznych pierwiastków (wartości własnych) / 218
9. Synteza układów liniowych sterowania automatycznego / 223
9.1. Wprowadzenie / 223
9.2. Synteza metodami klasycznymi / 225
9.3. Dobór parametrów regulatora / 227
9.3.1. Metoda Zieglera Nicholsa / 227
9.3.2. Metoda charakterystyk częstotliwościowych / 229
9.3.3. Metoda linii pierwiastkowych / 229
9.4. Synteza układów sterowania z uwzględnieniem wskaźników jakości. Metoda przestrzeni stanów / 235
10. Podstawowe algorytmy sterowania / 237
10.1. Wprowadzenie / 237
10.2. Algorytm sterowania proporcjonalnego / 237
10.3. Algorytm sterowania całkowego / 238
10.4. Algorytm sterowania proporcjonalno-całkowego / 240
10.5. Algorytm sterowania proporcjonalno-różniczkowego / 241
10.6. Algorytm sterowania proporcjonalno-całkowo-różniczkowego / 242
10.7. Regulacja prędkości silnika prądu stałego / 243
11. Sterowanie cyfrowe / 251
11.1. Wprowadzenie / 251
11.2. Próbkowanie i kwantyzacja / 253
11.2.1. Próbkowanie dzielenie czasu na kawałki / 253
11.2.2. Kwantyzacja przetwarzanie analogowo-cyfrowe / 254
11.2.3. Prawo Shanona Kotelnikowa i aliasing / 256
11.2.4. Przetwarzanie cyfrowo-analogowe / 258
11.3. Modelowanie cyfrowe obiektów / 258
11.3.1. Wprowadzenie / 258
11.3.2. Transformata Z / 259
11.3.3. Właciwoci transformaty Z / 262
11.3.4. Wskazówki przy dobieraniu częstotliwości próbkowania / 264
11.4. Regulator PID / 265
11.4.1. Wprowadzenie / 265
11.4.2. Człon P / 266
11.4.3. Człon I / 266
11.4.4. Człon D / 267
11.4.5. Regulator PID / 267
11.4.6. Typowe rozszerzenia algorytmu PID / 268
12. Synteza układów przełączających / 271
12.1. Wprowadzenie / 271
12.1.1. Pojęcia podstawowe / 271
12.1.2. Algebra Boolea / 272
12.1.3. Ważniejsze funkcje przełączające / 273
12.1.4. Realizacja funkcji przełączających / 274
12.2. Układy kombinacyjne / 276
12.2.1. Sposoby opisu układów kombinacyjnych / 276
12.2.2. Minimalizacja funkcji przełączających / 277
12.2.3. Synteza układów kombinacyjnych / 283
12.3. Układy sekwencyjne / 284
12.3.1. Pojęcia podstawowe / 284
12.3.2. Synteza układów sekwencyjnych / 286
Literatura / 299
Informacje o bezpieczeństwie produktu Informacje o producencie