Szabályozástechnika I.

Tartalom

1. Alapfogalmak 7
1.1 Az irányítás 8
1.2 Vezérlés. Szabályozás. 12
1.3 Önműködő szabályozás elvi felépítése 13
1.4 Zavarkompenzáció 19
1.5 Szabályozási szervek szerkezeti jellegzetességei 20
1.6 Szabályozások osztályozása 21
2. Folyamatos jelű lineáris szabályozási rendszer determinisztikus vizsgálatának matematikai eszközei 24
2.1 n-ed rendű állandó együtthatós lineáris differencálegyenlet megoldása az időtartományban 24
2.11 Altalános megoldás 24
2.12 Lineáris rendszer tranziens folyamatai 26
2.13 Tipikus vizsgáló jelek 28
2.14 Konvolució 32
2.15 Elsőrendű differenciálegyenletek 33
2.2 Differenciálegyenletek állapotváltozós alakja 34
2.3 Lineáris állandó együtthatójú differenciálegyenlet megoldása 36
2.4 Transzformálás az időtartományból a frekvenciatartományba 37
2.41 A Fourier-sor 37
2.42 A Fourier-integrál 40
2.43 Teljesítménysűrűség 42
2.44 Laplace-transzformáció 44
2.5 Lineáris állandó együtthatós differenciálegyenletek megoldásának frekvenciamódszere 49
3. Lineáris tagok jelátviteli tulajdonságainak jellemzésére használt függvények
3.1 Átviteli függvény 55
3.11 Összefüggés az átviteli függvény és az átmeneti
függvény egyes jellemzői között 59
3.12 Tagcsoportok átviteli függvényei 64
3.2 Frekvenciafüggvény 68
3.21 Nyquist-diagram 69
3.22 Amplitúdó-körfrekvencia és fázis-körfrekvencia
jelleggörbék 75
4. Lineáris tagok jelátviteli tulajdonságai 83
4.1 Egyszerű alaptagok 83
4.11 Ideális alaptagok 83
4.12 Tárolós tagok 90
4.121 Egytárolós arányos tag 91
4.122 Kéttárolós arányos tag 92
4.123 Egytárolós differenciáló tag 100
4.2 Összetett alaptagok 100
4.21 Arányos integráló (Pl) tag 101
4.22 Arányos differenciáló (PD) tag 104
4.23 Arányos integráló-differenciáló (PID) tag 106
4.3 Visszacsatolás 112
4.31 Hatásvázlat és frekvenciafüggvény 112
4.32 Tipikus visszacsatolások 116
4.4 Alaptagok előállítása műveleti erősítővel 123
5. Lineáris szabályozások stabilitása 127
5.1 A zárt szabályozási kör átviteli függvényei 127
5.2 A stabilitás fogalma 130
5.3 Lineáris zárt szabályozási kör stabilitásának feltétele 131
5.4 Stabilitási kritériumok 131
5.41 Routh-Hurwitz-kritérium 132
5.42 Nyquist-kritérium 133
5.43 A stabilitás megítélése a Bode-diagramból 138
5.44 Strukturális és feltételes stabilitás 145
5.5 A begerjedés fizikai okai 146
6. A zárt szabályozási kör minősége 149
6.1 Statikus követési és zavarelhárítási tulajdonságok, a
szabályozási kör típusszáma 150
6.2 Dinamikus jellemzők a frekvenciatartományban 154
7. Egyváltozós lineáris szabályozási rendszer szintézise 160
7.1 Méretezési módszerek 160
7.2 Egyváltozós, állandó paraméterű, lineáris szabályozási
kör méretezése az átmeneti függvény alapján 162
7.21 Soros kompenzáció 164
7.211 P kompenzáció 164
7.212 Pl kompenzáció 164
7.213 PD kompenzáció 165
7.214 PID kompenzáció 169
7.22 Különböző jelformálású szabályozók működésének
összehasonlítása 176
7.23 Holtidős szakasz kompenzálása 177
7.24 Kompenzálás visszacsatolással 181
7.3 Többhurkos szabályozás 193
7.31 Kaszkád szabályozás 195
7.32 Többhurkos szabályozás kisegítő módosított jellemzővel 201
7.4 Zavar-kompenzáció 202
7.5 Szabályozási kör optimális szintézise 203
8. Statikus nemlinearitások hatása a szabályozási folyamatra 210
8.1 Munkaponti linearizálás 211
8.2 Leiró függvény 212
8.3 Stabilitás vizsgálat leíró függvénnyel 218
8.4 Szabályozási kör működése a telítési tartományban 225
8. 5 Nemlineáris elemek felhasználása szabályozási körökben 229
8.51 Állásos szabályozás 229
8.52 Korlátozások 241
9. Analóg szimuláció 243
9.1 Analóg számítógép 244
9.11 Fontosabb műveleti egységek 245
9.12 Tipikus statikus nemlinearitások leképzése 248
9.13 Analóg számítógép üzemmódjai 250
9.2 Szabályozási rendszer modellezése analóg számítógéppel 251
9.21 Differenciálegyenletek programozása 252
9.22 Az átviteli függvény programozása 254
9.23 A szabályozási kör differenciálegyenletének programozása 255
9.3 Léptékezés 259

Témakörök