"Живые" рисунки из книги В.Я. Ротача
(
правка
17
апреля 2025)
"
Теория автоматического управления
"
Смотреть книгу 2008
г.
>>>
Проект
В.Очкова
(
Mathcad Calculation Server
Mathcad Express
и
SMath
)
Глава 1. Автоматическое управление и регулирование (в разработке)
Глава 2. Дифференциальные уравнения и динамические характеристики линейных систем
Рис. 2.2. Реакция одноемкостного объекта на ступенчатое воздействие (стр. 47): on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 2.3. Реакция двухемкостного объекта на ступенчатое воздействие (стр. 48): on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 2.5. Анализ процессов регулирования: объект первого порядка, П-регулятор (стр. 50): on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 2.6. Анализ процессов регулирования: одноемкостный объект, И-регулятор (стр. 52): on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 2.7. Анализ процессов регулирования: двухемкостный объект, П-регулятор (стр. 54): on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 2.8. Анализ процессов регулирования: двухемкостный объект, И-регулятор (стр. 56): on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Глава 3. Структурные схемы систем управления
Рис. 3.18. Построение графика переходной характеристики объекта по экспериментальным точкам и проведение касательной в области ее наибольшего наклона (стр. 92): on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 3.19. Простейшая аппроксимация экспериментальной характеристики характеристикой апериодического звена с запаздыванием (стр. 94): on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 3.20. Аппроксимация переходной характеристики объекта характеристикой трех одинаковых апериодических звеньев с запаздыванием (стр. 98): on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 3.21. КЧХ модели объекта (стр. 99): on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 3.22. Аппроксимация переходной характеристики объекта характеристикой двух апериодических звеньев с запаздыванием (стр.100): on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 3.23. Переходные характеристики объекта и его модели (два апериодических звена с запаздыванием - стр. 101): on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Глава 4. Устойчивость. Запас устойчивости и робастность систем автоматического управления
Рис. 4.7
Определение максимально допустимого коэффициента передачи И-регулятора по корневому показателю колебательности (стр.115)
: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 4.8. Импульсная переходная характеристика замкнутого контура системы: объект второго порядка, И-регулятор: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 4.9. Расширенная КЧХ разомкнутого контура; объект - запаздывающее звено, П- регулятор: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 4.11. АЧХ замкнутого контура системы: двухемкостный объект, И-регулятор: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 4.14. Определение максимально допустимого коэффициента передачи И-регулятора по частотному показателю колебательности: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 4.17. Анализ робастности системы: двухемкостный объект, И-регулятор
: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Глава 5. Расчет САУ из условий минимизации выбросов управляемой величин
Рис. 5.5. Построение границы области требуемого запаса устойчивости для системы с ПИ-регулятором по корневому показателю: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 5.6. Расчет оптимальных параметров ПИ-регулятора при ограничении на корневой показатель запаса устойчивости: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 5.7. Дискретная модель одноемкостного объекта: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 5.8. Дискретная структурная модель системы с ПИД-регулятором: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 5.9. Расчет максимально допустимого значения коэффициента передачи ПИД- регулятора при ограничении на частотный показатель колебательности: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 5.11. Расчет настройки ПИ-регулятора по вспомогательной функции: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 5.13. Расчет максимально допустимого значения коэффициента передачи ПИД- регулятора при ограничении на частотный показатель колебательности: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 5.14. Расположение КЧХ разомкнутого контура при начальной настройке ПИД регулятора (Kr=1): on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 5.15. Расчет начальной настройки ПИД-регулятора: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 5.16. КЧХ разомкнутого и АЧХ замкнутого контура при первом приближении к оптимуму настройки ПИД-регулятора: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 5.17. Уточнение настройки ПИД-регулятора для объектов с относительно малым запаздыванием: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 5.18. Построение КЧХ разомкнутого контура и АЧХ замкнутого контура: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 5.19. Имитационная модель системы регулирования с ПИД регулятором: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 5.20. Анализ робастности системы с ПИД-регулятором: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 5.21. Анализ робастности системы с ПИ регулятором: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 5.22. Расчет параметров реальных ПИД-регуляторов: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 5.23. Проверка настройки реального ПИД регулятора: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 5.24. Дискретная структурная модель системы регулирования с реальным ПИД- регулятором: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Глава 6. Расчет САУ из условий минимизации среднеквадратичного отклонения управляемой величины
Рис. 6.9. Выбор параметра a корреляционной функции задающего воздействия из условия получения приемлемой точности управления: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 6.10. Выбор параметра a корреляционной функции возмущающего воздействия из условия получения приемлемой точности регулирования: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 6.14. Комплексная частотная характеристика системы с регулятором Винера: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Глава 7. Синтез алгоритмов сложных структур систем управления
Рис. 7.1. Выбор передаточных функций идеального и реального командных блоков: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 7.2. Определение оптимальных параметров командного блока: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 7.3. Анализ САУ с оптимальным командным блоком: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 7.8. Двухконтурная САУ - расчет начальной настройки дифференциатора: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 7.9a.
Расчет настройки регулятора в двухконтурной САУ: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 7.9b Двухконтурная САУ - графики процессов регулирования: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 7.11 Одноконтурная САУ - графики процессов регулирования: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл,
Mathcad Express
файл,
SMath
файл
Рис. 7.12. Каскадная САУ - настройка вспомогательного П-регулятора (стр. 224-225): on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 7.13a Каскадная САУ - настройка вспомогательного П регулятора: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 7.13b Каскадная САУ - процессы регулирования
:
on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 7.14 Расчет одношаговой настройки каскадной системы; начало - настройка вспомогательного П-регулятора: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 7.16 Выбор структуры идеального и реального компенсаторов: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 7.17 Определение оптимальных параметров реального компенсатора из условия совпадения его КЧХ с КЧХ идеального при частоте резонанса: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 7.18 Анализ точности функционирования системы регулирования с реальным компенсатором: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 7.26 Система несвязанного регулирования - расчет предельного значения коэффициента передачи второго И регулятора: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 7.27 Система несвязанногго регулирования - расчет предельного значения коэффициента передачи ведомого (первого) И-регулятора: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 7.28 Двумерная система несвязанного регулирования - процессы, вызванные действием возмущения: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 7.29 Двумерная система несвязанного управления - процессы, вызванные изменением задания первой управляемой величины: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 7.30 Двумерная система несвязанного управления - процессы, вызванные изменением задания второй управляемой величины: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 7.32 Автономная система - расчет коэффициента передачи первого И регулятора: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Глава 8. Системы управления с цифровыми контроллерами
Рис. 8.23 Определение максимально допустимого коэффициента передачи цифрового И- регулятора из условия сохранения системой требуемого запаса устойчивости: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 8.25 Расчет предельного интервала квантования цифрового ПИД регулятора: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Глава 9. Некоторые нелинейные задачи автоматического управления (в разработке)
Глава 10. Адаптация систем управления
Рис. 10.5 Расчет безразмерных параметров ПИ регулятора для настраивающей модели объекта в виде интегрирующего звена с запаздыванием: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 10.6 Переходная характеристика контура при начальной настройке: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 10.7 Расчет параметров регулятора; модель - интегрирующее звено
c
запаздыванием: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 10.8 Переходная характеристика контура после первого шага настройки: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 10.9 Переходная характеристика контура после второго шага настройки: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 10.10 Переходная характеристика контура после второго шага настройки: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 10.13 Моделирование процесса автоколебаний: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 10.14 Расчет параметров регулятора для первого шага ; модель - апериодическое звено с запаздыванием: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 10.15 Моделирование процесса автоколебаний: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 10.16 Процесс регулирования: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 10.17 АЧХ и КЧХ контура с настраивающей моделью в виде интеггрирующего звена с запаздыванием при оптимальной настройке: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 10.19 Оценка вектора КЧХ системы с помощью ГСК: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 10.20 Расчет оптимальных параметров регулятора при настройке с помощью ГСК, модель апериодическое звено с запаздыванием: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 10.21 Оценка вектора КЧХ системы с помощью ГСК: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 10.22 Оценка вектора КЧХ системы с помощью ГСК: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 10.23 Процесс регулирования: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 10.24 Оценка вектора КЧХ системы с помощью ГСК: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 10.25 Получение настраивающей модели объекта с четырьмя свободными параметрами: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 10.26 Расчет безразмерных параметров ПИ регулятора для настраивающей модели объекта, полученной по двум точкам КЧХ: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 10.27 Моделирование процесса автоколебаний: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 10.28 Моделирование процесса автоколебаний с фазосдвигающим фильтром: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 10.29 Получение настраивающей модели объекта с четырьмя свободными параметрами: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 10.30 АЧХ и переходные х-ки САУ при двух настройках ПИ регулятора: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл
Рис. 10.31. Импульсная переходная функция системы и корреляционная функция регулируемой величины (стр. 385)
: on-line
расчет
:
Mathcad
Server 14
,
Mathcad 15
файл
,
Mathcad Express
файл
,
SMath
файл