Irányítástechnikai kézikönyv

Szerző

Dr. Kocsis János

Boromisza Gyula

Szerkesztő

Budapest

'Dr. Kocsis János: Irányítástechnikai kézikönyv ' összes példány

Kiadó:	Műszaki Könyvkiadó
Kiadás helye:	Budapest
Kiadás éve:	1977
Kötés típusa:	Fűzött keménykötés
Oldalszám:	878 oldal
Sorozatcím:
Kötetszám:
Nyelv:	Magyar
Méret:	25 cm x 19 cm
ISBN:	963-10-1705-2
Megjegyzés:	1009 fekete-fehér ábrával illusztrálva. Tankönyvi szám: 41618. Kihajtható melléklettel.

Értesítőt kérek a kiadóról

A beállítást mentettük,
naponta értesítjük a beérkező friss
kiadványokról

Tartalom

Az irányítástechnika elméleti alapjai
Bevezetés	13
A tárgykör körvonalazása	13
Az irányítástechnika	13
Az irányítás	13
Alapfogalmak	14
Az irányítástechnika felosztása	15
A szabályozás és a vezérlés összehasonlítása	16
A vezérlés és a szabályozás felosztása	16
Az irányítástechnika részei	17
A vezérléstechnika	17
A vezérléstechnikai építőelemek felosztása	17
A szabályozások részletes osztályozása	18
A szabályozó berendezések csoportosítása	18
A szabályozó berendezések jellemző adatai	19
Az irányítástechnikai jelek	20
A digitális számítógépes folyamatirányítás és termelésirányítás	21
Az ipari számítógép feladatai	21
A számítógépes folyamatirányítás és termelésirányítás jellemzői	22
A számítógép és a folyamat kapcsolata	22
A lineáris, koncentrált paraméterű, folytonos-folyamatos működésű, jövőbe nem látó, determinisztikus rendszerek elméleti alapjai	23
A lineáris rendszerek analízise	23
Rendszeranalízis az időtartományban	23
Lineáris rendszerek analízise a frekvenciatartományban	42
Lineáris rendszerek analízise operátoros módszerrel	49
Az irányítástechnikai tagok leírása és kapcsolási módjai, a hatásvázlat, a zárt körök átviteli függvényei	65
A jelátviteli tagok csoportosítása	65
A jelátviteli tagok jellemző függvényei	66
A hatásvázlat. A jelátviteli tagok kapcsolási módjai	84
A zárt szabályozási rendszerek jelátviteli tulajdonságai	88
A lineáris rendszerek stabilitása	96
A ROUTH-féle stabilitási kritérium	97
A HURWITZ-féle stabilitási kritérium	98
A D szétválasztás módszere	99
A MIHAJLOV-LEONHARD stabilitási kritérium	102
A NYQUIST stabilitási kritérium	102
Stabilitásvizsgálat BODE-diagramokkal	107
Strukturális és feltételes stabilitás	108
A NICHOLS-féle stabilitási kritérium	109
Stabilitásvizsgálat a gyökhelygörbe módszerrel	109
A holtidős rendszer stabilitásának vizsgálata	114
Szabályozási körök minőségi jellemzői	115
Minőségvizsgálat	118
A minőségi jellemzők meghatározása a trapézmódszer alapján	122
Integráltípusú minőségi jellemzők	122
Minőségvizsgálat analóg vagy digitális számítógép felhasználásával	126
A szabályozók gyakorlati beállítása	126
A szabályozások minőségének javítása (kompenzáció)	129
A digitális szimuláció alapjai	137
Az analóg és digitális szimuláció összehasonlítása	137
A digitális szimuláció történeti fejlődése	138
Az összekötési terv előállítása a digitális szimulációhoz	138
A rendezés és visszacsatolás	139
Numerikus integráláis módszerek. Numerikus stabilitás	140
A digitális szimuláció fejlődési irányai. Valós idejű digitális szimuláció	141
A digitális szimulációs nyelvek kibővítése szélsőértékkereső blokokkal	141
A HIBRID-BOCS adatszalagjának felépítése és a HIBRID-BOCS teljes elemkészlete	144
Irodalom a I. 2. fejezethez.	148
Sztochasztikus irányítási rendszerek	149
Sztochasztikus jelek és valószínűség-sűrűségfüggvényeik	149
Valószínűségszámítási alapfogalmak	149
Sztochasztikus folyamatok	150
Stacionárius folyamatok és jelek	151
Ergodikus hipotézis	153
Korrelációfüggvények	153
A korrelációfüggvények definíciói és tulajdonságai	153
A korrelációfüggvények meghatározása kísérlettel és számítással	155
Teljesítménysűrűség-spektrumok	157
Rendszerelemezés statisztikus módszerekkel	160
Statisztikus rendszerméretezés	164
A statisztikus méretezési módszer változatai	165
Bonyolultabb egyváltozós alakzatok	169
Irodalom az I.3. alfejezethez	170
Lineáris mintavételező és digitális rendszrek	172
Differenciaegyenletek	172
Differencia- és antidifferencia-operátorok	172
A szakaszos-szagatott működésű rendszerek tárgyalása differenciaegyenletekkel	174
Az állandó együtthatós differenciaegyenletek megoldása	175
Az inhomogén egyenlet megoldása a határozatlan együtthatók módszerével	175
A megoldás összetevőinek fizikai értelmezése	176
A súlyfüggvény meghatározása a differenciaegyenletből	276
Transzformációs módszerek	177
Az egyszerű mintavételező eljárás	177
A diszkrét LAPLACE- és a z-transzformáció	178
Az inverz z-transzformáció	180
A módosított z-transzformáció	188
Az inverz módosított z-transzformált	190
A mintavételező rendszerek átviteli függvényei	190
Alapösszefüggések	190
A nyitott hatásláncú mintavételező rendszerek eredő átviteli függvényei	192
A zárt hatásláncú mintavételező rendszerek eredő átviteli függvényei	194
Tartószervek	194
Az ideális tartószerv	194
A zérusrendű tartószerv	195
Az elsőrendű tartószerv	196
A módosított elsőrendű tartószerv	196
Digitális integrátorok	196
Az ideális integrátor	196
Integrálás a téglányszabály szerint	196
Integrálás a trapéz-szabály szerint	197
Integrálás a SIMPSON-szabály szerint	197
A digitális integrátorok összehasonlítása	198
A digitális és mintavételező rendszerek stabilitása	198
A stabilitás feltétele	198
A módosított ROUTH-HURWITZ-kritérium	198
A SCHUR-COHN-kritérium	199
A NYQUIST-kritérium	199
A közelítő NQOUIST-diagram és -kritérium	201
Kiegészítő megjegyzések a frekvencia-jelleggörbék használatára vonatkozólag	201
A BODE-diagramok alkalmazása	201
A gyökhelygörbe módszer	202
Digitális szabályozók	203
Véges beállási idejű rendszerek	203
Minimumtípusú rendszerek méretezése különleges esetekben	204
Optimális rendszer méretezése enyhítő tényezőkkel	204
A mintavételezés közötti hullámosság leküzdése	204
A mintavételező és digitális rendszerek statisztikus méretezése	205
A kétoldalas LAPLACE-transzformátor	205
A korrelációsorozat és az impulzus teljesítménysűrűség-spektrum tulajdonságai	206
A hibajelnégyzetes középértékének minimálása	207
A minimális szórású irányítási stratégia a lineáris rendszerek optimális értéktartó szabályozására	207
Az ismert és állandó paraméterű rendszer minimális szórású irányítása	208
A minimális szórású szabályozási stratégia, mint jövendölési probléma	209
Állandó értékre szabályozás minimális szórással	210
A minimális szórású szabályozási stratégia származtatása az optimális impulzusátviteli függvény segítésével	210
Minimális szórású szabályozás a bemenőjelre vonatkozó korlátozás figyelembevételével	212
A minimális szórású szabályozás kiterjesztése megfigyelhető zaj esetére	212
Ismeretlen, állandó paraméterű rendszer minimális szórású irányítása	214
A lineáris sztochasztikus rendszer optimális irányítása kvadratikus kritériummal	217
Az állapotvektor visszaállítása a megfigyelésekből	217
A teljes állapotinformáció esete	219
A nem teljes állapotinformáció esete	221
Irodalom a I. 4. fejezethez	222
Az állapotmódszer alapjai	224
Állapotváltozók, állapotegyenletek	225
Folytonos-folyamatos működésű rendszerek állapotegyenletei	225
Az állapotegyenletek meghatározása a differenciálegyenletből	225
Az állapotváltozók meghatározása az átviteli függvényből	226
Az állapotegyenletek megoldása	228
A változó paraméterű lineáris differenciálegyenlet megoldása	228
Az állandó paraméterű módszer állapotegyenleteinek megoldása	229
Az állandó paraméterű rendszer alapmátrixának meghatározása	229
A megfigyelhetőség és az irányíthatóság	230
A megfigyelhetőség	230
Az irányíthatóság	230
A KALMAN-féle kanonikus alakzat	230
Néhány megjegyzés a változó paraméterű rendszerekre	232
Szakaszos-szagatott működésű rendszerek állapotegyenletei	232
Az állapotegyenletek alakja	232
A változó paraméterű folytonos-folyamatos rendszer átalakítása szakaszos-szaggatottá	232
Az állapotegyenletek megoldása	233
A homogén differenciaegyenlet megoldása	233
Az inhomogén differenciaegyenlet megoldása	233
Állandó paraméterű rendszer állandó mintavételezési időközzel	233
Egy kiegészítő megjegyzés	234
Az irányíthatóság és megfigyelhetőség	234
A megfigyelhetőség	234
Az irányíthatóság	234
Az állapotegyenletek és az impulzusátviteli függvény kapcsolata	234
Az impulzusátviteli függvény meghatározása	234
Az állapotegyenletek meghatározása	235
Egy szemléltető példa	235
Az állapotegyenletek meghatározása fizikai megfontolások alapján	237
Az állapotegyenletek közvetlen meghatározása	237
Az állapotegyenletek linearizálása	239
A LAGRENGE-egyenletek felhasználása	240
A HAMILTON-egyenletek felhasználása	242
Összefoglalás	244
Irodalom a I. 5. alfejezethez	245
Nemlineáris szabályozási rendszerek	246
Bevezetés	246
Alapösszefüggések	247
Állapotegyenletek, fázisegyenletek	248
Néhány különleges tulajdonság	248
Nemlineáritások osztályozása	249
Vizsgálati módszerek	250
A linearizálás módszere	250
A linearizált paraméterek meghatározása sorbafejtéssel	251
A linearizálás gyakorlati módszere	251
A linearizálás leggyakrabban használt algebrai közelítései	252
Jelleggörbék linearizálása	252
LJAPUNOV elvű stabilitási kritériuma	253
A harmonikus linearizálás	254
A leírófüggvény módszer alapfeltevései	255
Alapösszefüggések	255
Néhány egyszerűbb nemlineáris leírófüggvény	257
Stabilitásvizsgálat	258
Frekvenciától függő leíróföüggvények	262
Nemlineáris rendszer gyökhelygörbéje	262
Leírófüggvény-módszer hibái	263
Példák a leírófüggvények alkalmazására	264
Fázissík módszer	267
A fázisegyenletek meghatározása	268
A fázisportér meghatározása számítással	269
Grafikus módszerek a fázistrajektóriák megszerkesztésére	270
Az idő meghatározása a fázistrajektóriákon	271
Nemlineáris rendszerek stabilitása	271
LJAPUNOV közvetlen módszere	272
POPOV módszere (abszolút stabilitás)	279
Irodalom az I.6. fejezethez	286
Optimális rendszerek	288
Alapfogalmak	288
Az optimálás feltételei	288
A statikus optimálás	289
Alapfogalmak	289
Lineáris programozás	290
Feltételes szélsőértékek	291
Kiegészítő megjegyzések	292
Dinamikus optimálás	292
A klasszikus variációszámítás	292
A variációszámítás és a PONTRJAGIN-elv	295
A dinamikus programozás	296
A dinamikus programozás és a PONTRJAGIN-elv kapcsolata	298
Transzverzalitási feltételek	299
Példák a dinamikus optimálásra korlátozással	299
A lineáris rendszerek dinamikus optimálása	301
Lineáris szakaszok optimálása négyzetes kritériummal	302
A RICCATI-féle differenciálegyenlete	302
A LJAPUNOV-módszer felhasználása	304
Az optimumfelvétel a frekvenciatartományban	305
Irodalom a I. 7. alfejezethez	307
Adaptív irányítási rendszerek	308
Bevezetés	308
Adaptív rendszerekben alkalmazott tanuló algoritmusok	309
Optimáló algoritmusok	309
Reguláris, gradines-típusú tanuló algoritmusok	311
Kereső grandiens-típusú tanuló algoritmusok	311
Pszeudogradines-típusú tanuló algoritmusok	313
A tanuló algoritmusok konvergenciája	315
Tanulás nemstacionárius körülmények között	316
Zárt adaptív irányítási rendszerek	318
Zárthurkú adaptív rendszerek irányításának feladata	318
Duális irányítás algoritmusok	319
Egyszerűsített duális irányítási rendszerek	320
Irodalom az I. 8. alfejezethez	322
Bevezetés a számítógépes irányítási rendszerek elméletébe	324
A számítógépes rendszerek felépítésének alapelvei	324
A számítógépes irányítási rendszerek jellemzői, alrendszerei és osztályozása	325
A számítógépes termlésirányítás feladatai és irányítási funkciói	330
A vállalati számítógépes termelésirányítás hardware feltételei	332
Információs file-ok a számítógépes termelésirányításban	336
Rendszermodellek	338
Automatizált információs rendszerek	342
Általános fogalmak	342
Az automatizált információs rendszerek működése és összetevői	343
Integrált vállalati termlésirányítási rendszer adatbankjának szerkezete és szervezése	348
Sofware-rendszer a termelésirányításban	351
A software-rendszer összetétel és jellemzői	351
Operáicós rendszerek	353
Programozási nyelvek	355
Programelőkészítés	358
Programrendezése	361
Irodalom a I. 9. alfejezethez	362
A vezérléstechnika és digitális technika alapjai
Vezérléstechnika	363
Bevezetés	363
Logikai algebra	363
Alapműveletek	364
Alapvető azonosságok	366
DE MORGAN tételei	367
Logikai függvények	367
Logikai függvények szabályos alakjai	369
Logikai függvények egyszerűsítése	371
Logikai függvények grafikus egyszerűsítése	373
Vezérlések felépítése	374
Vezérlések építőelemei és készülékei	374
Az építőelemekkel szemben támasztott követelmények	376
Félvezetős alapelemek és építőkockák	376
Félvezetős alapáramkörök építőelemei	377
Diódás logikai áramkörök	380
Tranzisztoros áramkörök	386
Összetett tranzisztoros logikai áramkörök	386
Félvezetős alapáramkörök illesztése	388
Tároló áramkörök	389
Késleltető áramkörök	393
Jelformáló áramkörök	393
Teljesítményerősítő és kijelző áramkörök	394
Integrált logikai áramkörök	395
Integrált áramkörök jellemzői	396
Integrált alapáramkörök	398
Integrált áramkörből kialakított tárolókapcsolatok	400
Integrált áramkörös logikai rendszerek	402
Félvezetős funkcionális egységek	404
Soros, bináris számlálók	404
Szinkronszámlálók	407
Kódátalakító logikai hálózatok	411
Üzemmódváltók	414
Multiplexer	416
Léptetőregiszter	416
Érintkezős vezérlések tervezése	417
A tervezés folyamata	417
A vezérlési feladata kitűzése és megfogalmazása	418
A készülékek sorrendterv meghatározása	419
A vezérlés hatásvázlata	420
Áramút-terv	421
Félvezetős vezérlések tervezése	424
Félvezetős logkai vezérlés tervezésének folyamata	425
A megoldás fokozatos megközelítése	426
Logikai kapcsolás kialakítása	427
Terhelési méretezés	429
A vezérlés megoldása integrált áramkörű elemekkel	434
Irodalom	434
A digitális technika alapjai	435
A digitális számítógépek alapismeretei	435
A digitális számítógépek felépítése	435
A számítógépek jellemzői	436
A digitális technika matematikai alapjai	437
A digitális számítógépek hardware-felépítése	446
Aritmetikai egységek	447
Vezérlő egység	455
Memóriaegységek	457
Periferiális berendezések	468
Programozás, software-rendszer	473
Gépi utasításrendszerek	473
Programozási nyelvek	479
Töltőprogram, programkönyvtár	482
Operációs rendszer	484
A programozás módszertani alapjai	484
Irodalom a II. 2. alfejezethez	485
NC gépek rendszertechnikája	491
Bevezetés	491
A numerikus vezérlés elvi felépítése	491
Belső adatfeldolgozás	495
Az információ bevitele	495
Alapjelképzés az útinfomrációkból	498
Helyzetbeállítás	501
Külső adatfeldolgozás	508
Az NC szerszámgépek kézi programozása	509
Az NC szerszámgépek számítógépes programozása	510
Az NC technika fejlődési irányai	516
Közvetlen numerikus vezérlés (DNC)	516
Adaptív szerszámgépirányítás (AC)	518
Irodalom a II. 3. fejezethez	519
Számítógépes irányítási rendszerek
Számítógépes folyamairányítás	521
A számítógépes folyamatirányításról általában	521
Mi a számítógépes folyamatirányítás	521
Alapfogalmak	522
A számítógépes folyamairányítás fejlődésének áttekintése	526
A folyamat	530
Az idealizált folyamat	530
A valóságos folyamat	530
A folyamat megismerése a számítógépes folyamatirányításhoz	534
A számítógépes folyamatirányítás célja, korlátai	538
Cél	538
Korlátozások	539
A folyamatról szerezhető információk	540
A folyamatinformációk rendeltetése	540
A folyamatinfomráció értéke	541
Az infomráció és a folyamatban végbemenő események, valamint a feldolgozó eszköz viszonya	542
A folyamatinformációk elsődleges megjelenési formái	543
A számítógépes folyamatirányítás eljárásai	545
Mérési adatgyűjtés, a folyamat alapvető felügyelete	545
Alapvető számítógépes folyamatirányítási funkciók	545
Közvetlen digitális szabályozási rendszer	546
Optimális irányítás	548
A folyamatról információ szolgáltató, ill. a folyamat befolyásoló eszközök	550
Érzékelő szervek, mérési eljárások	550
Digitális információforrások	554
Beavatkozó szervek	555
Folyamatinformációk útja a központi feldolgozó berendezés felé	556
A folyamatirányítás számítástechnikai eszközei	559
Általános kérdések	560
Információ a számítógépen	566
A folyamatirányító számítógépek sturktúrája	571
A folyamatirányító számítógépek perifériái	581
A számítógép interface-ei	589
A folyamatirányító számítógépek software kérdései	593
A számítógépes folyamatirányítás gazdaságossága	603
A folyamatirányító számítógépes rendszer struktúrája	599
A rendszer megbízhatósága	601
A számítógépes folyamatirányítás gazdaságossága	603
A számítógépes folyamatirányítási rendszer megvalósítása	604
Irodalom a III. 1. alfejezethez	605
Számítógépes termelésirányítás	607
A termelésirányításról általában	607
Korszerű számítógépes termelésirányító rendszerek	612
Az IBM PICS Termelési-Infomrációs- és Irányító Rendszere	612
Az IMB DBOMP (Date Base Organization and Maintenance Processor) adatbank felépítő és kezelő rendszere	629
Adatnyelv (DL/I) általános ismertetése	646
A Siemens cég ISI termelésirányító rendszere	664
A ROBOTRON termelés tervezési és vezérlő (PLUS) rendszere	667
Az operációs módszerekről és legfontosabb alkalmazási területeiről	676
Az operációkutatási módszerekről általában	676
A termelésirányítás matematikai módszereink alkalmazástechnikai értékelése	678
Irodalom a III. 2. alfejezethez	694
Irányítástechnikai készülékek
Az irányítási hatáslánc elemei	699
Az egységes irányítórendszerek szervei	700
Az egységes irányítórendszerek jelei	702
Az egységes irányítórendszerek készülékeinek méretei	704
Az egysége irányítórendszerek készülékeivel szemben támasztott műszaki követelmények	704
Az egységes irányítórendszerek készülékeinek ellenállóképessége a környezeti hőmérséklettel és légnedvességgel szemben	704
Információt szerző szervek	705
Hőmérséklet-érzékelők	705
Nyomásváltozáson alapuló (manometrikus) hőmérséklet-érzékelők	705
Fémek hőtágulásán alapuló hőmérséklet-érzékelők	706
Fémek ellenállásának változásán alapuló hőmérséklet-érzékelők, ellenállás-hőmérők	707
Félvezetők ellenállásának változásán alapuló hőmérséklet-érzékelők, termisztorok	710
Hőelemes érzékelők	710
Pirométeres érzékelők	722
Mechnanikai mennyiségek érzékelői	739
Erőmérő-érzékelők	724
Nyomás-, nyomáskülönbség- és vákuumérzékelők	725
Mennyiség- és áramlásérzékelők	726
Helyzetérzékelők	735
Villamos mennyiségek érzékelői	739
Áram- és feszültségérzékelők	739
Teljesítmény- és fogyasztásérzékelők	739
Teljesítménytényező érzékelők	740
Frekvenciatényező érzékelők	740
Fajsúly-érzékelők	741
Anyagösszetételt érzékelő szervek	741
Gázelegyek tulajdonságainak és összetételének mérése	742
Folyadékok tulajdonságainak és összetételének mérése	756
Mérőátalakítók	761
A folyamat mért jellemzőjével arányos villamos és mechanikai jel előállítása	761
Pneumatikus mérőátalakító (fúvókás átalakító)	761
Pneumatikus teljesítményerősítő	766
Távadók	769
Villamos távadók	769
Feszültség-áram jelátalakító	769
Erő-áram jelátalakító	770
Elmozdulás-áram jelátalakító	771
Minőségi jellemzők	773
Pneumatikus távadók	774
Nyomatékkompenzációs távadók	775
Elmozdulás (út-) kompenzációs távadók	786
Egyéb pneumatikus távadók	787
Műveleti egységek	792
Villamos műveleti egységek	792
Összegező	792
Szorzó	793
Integrátor	794
Pneumatikus műveleti egységek	795
Telepneu 300 típusú számító egység (Siemens)	795
A Baliley cég E-P22-6/2 típusú készüléke	796
Átalakítók	798
Jelváltó	798
Elektropneumatikus átalakító	798
Állásos működésű elektropneumatikus átalakító	799
Taylor gyártmányú 701T típusú villamospneumatikus átalakító	800
PPE-6 típusú pneumatikus-villamosátalakító	801
Az irányítási hatáslánc egyes szerveit összekötő vezetékek	802
Jelek egységesítése	802
Kétvezetékes jelátvitel	803
Jelátvitel telefonvonalon	804
Gyújtószikrabiztos áramkör	805
Információfeldolgozó szervek	806
Megjelenítő	806
Adatrögzítő	807
Határértékjelző berendezés	808
Szabályozók	809
Villamos szabályozók	809
Pneumatikus szabályozók	814
Végrehajtó szervek	824
Villamos végrehajtó szervek	824
Villamos végrehajtó szervek felépítése	824
Villamos szervomotorok	827
Végrehajtó szervek kiegészítő szerelvényei	830
Pneumatikus szervomotorok	830
Egyoldalas működésű membránmotor	831
Helyzetbeállítóval ellátot membránmotor	831
Nullmatic Modell 711 típusú helyzetbeállítós membrános szabályozószelep	831
Szabályozószelep kéziműködtetésű mechnaizmussal	833
Dugattyús szervomotorok	833
Irodalom az IV. 1-9. alfejezetekhez	835
Beavatkozó szervek	837
A beavatkozó szervek szerkezeti megoldásai	837
Szabályozószelepek	837
Egyéb kialakítású szelepek	841
A szabályozószelepek szerkezeti elemei	843
Pillangószelepek	844
Szabályozó tolózárak	845
A szabályozószelepek jelleggörbéi	846
A nyitási jelleggörbe	846
A szabályozószelep áramlási jellemzői: A K v tényező és az átfolyási jelleggörbe	848
Az átfolyási jelleggörbe mérése	850
A szabályozószelep üzemi átfolyási jelleggörbéje	851
A szabályozószelep üzemi jelleggörbéje a veszteségtényezők alapján	854
Optimális jelleggörbe	855
A szabályozószelepek kiválasztása	856
A szabályozószelep méretét meghatározó tényezők	8566
A K v tényező számítása	857
Az átfolyási jelleggörbe meghatározása	858
Adatlap a szabályozószelepk kiválasztásához	860
A beavatkozó szervek szerelése és karbantartása	860
Irodalom a IV. 10. alfejezethez	860
Pneumatikus rendszerek táplevegő ellátása	862
Név- és tárgymutató	863