Podręcznik „Podstawy automatyki” obejmuje zagadnienia sterowania, związane z liniowymi układami automatyki. W opracowaniu tym zostało również umieszczone wprowadzenie do sterowania układów dyskretnych oraz omówiono wybrane algorytmy regulacji adaptacyjnej.
Problematyka pracy jest przedstawiona za pomocą stosunkowo prostego aparatu matematycznego, a podany materiał zilustrowany licznymi przykładami.
Podręcznik jest przeznaczony dla studentów studiujących na kierunkach Górnictwo i Geologia oraz Zarządzanie i Inżynieria Produkcji. Może być również przydatny dla studentów technicznych, na których wykładana jest automatyka, a także inżynierów zajmujących się w swojej działalności problematyką sterowania.

SPIS TREŚCI

PRZEDMOWA

1. WPROWADZENIE

   1. Podstawowe pojęcia stosowane w automatyce

   2. Podział układów sterowania

   3. Wprowadzenie do techniki regulacji

   4. Podsumowanie

2. MATEMATYCZNY OPIS UKŁADÓW DYNAMICZNYCH

   1. Dynamika elementów automatyki

   2. Postać ogólna modelu dynamicznego ciągłego

   3. Opis układu za pomocą wektora stanu

   4. Przekształcenie proste i odwrotne Laplace'a

      1. Podstawowe własności przekształcenia Laplace'a

   5. Transmitancja operatorowa

   6. Łączenie członów dynamicznych

      1. Połączenie szeregowe

      2. Połączenie równoległe

      3. Układ ze sprzężeniem zwrotnym

   7. Wyznaczanie charakterystyk statycznych i dynamicznych układu liniowego

      1. Charakterystyka statyczna

      2. Odpowiedź impulsowa

      3. Odpowiedź skokowa

   8. Linearyzacja równań różniczkowych opisujących układy nieliniowe

   9. Transmitancja widmowa

   10. Model wejścia-wyjścia

       1. Metody identyfikacji modeli dynamicznych

       2. Identyfikacja modelu ciągłego na podstawie charakterystyk częstotliwościowych

       3. Identyfikacja modelu ciągłego na podstawie odpowiedzi skokowej

       4. Identyfikacja modelu ciągłego na podstawie charakterystyk widmowych

       5. Podsumowanie

3. PODSTAWOWE CZŁONY LINIOWYCH UKŁADÓW AUTOMATYKI

   1. Człon proporcjonalny

   2. Człon inercyjny pierwszego rzędu

   3. Człon inercyjny drugiego rzędu

   4. Człon oscylacyjny

   5. Człon całkujący

   6. Człon różniczkujący

      1. Człon różniczkujący idealny

      2. Człon różniczkujący rzeczywisty

   7. Człon z opóźnieniem czasowym

4. MODELOWANIE UKŁADÓW DYNAMICZNYCH

   1. Wiadomości wstępne o modelowaniu

   2. Modelowanie matematyczne układów ciągłych

   3. Analogie fizyczne mechaniczno-elektryczne

5. WŁAŚCIWOŚCI UKŁADÓW REGULACJI

   1. Układ otwarty i zamknięty

   2. Stabilność układów regulacji

      1. Kryterium pierwiastkowe

      2. Kryterium Hurwitza

      3. Kryterium Nyąuista

      4. Kryterium logarytmiczne Nyąuista

   3. Statyczne i astatyczne układy regulacji

   4. Tłumienie oddziaływania zakłóceń w układach regulacji

   5. Procesy stochastyczne w układach regulacji

   6. Wskaźniki jakości w układach regulacji

6. KOREKTORY I REGULATORY PID

   1. Korektory PID

      1. Korektor proporcjonalno-różniczkujący

      2. Korektor proporcjonalno-całkujący

   2. Regulatory PID

   3. Opis właściwości regulatora PID

      1. Regulator typu P

      2. Regulator typu I

      3. Regulator typu D

      4. Regulator typu PID

   4. Regulacja obiektów statycznych

   5. Regulacja obiektów astatycznych

7. DOBÓR PARAMETRÓW REGULATORÓW PID

   1. Minimalizacja kwadratowego wskaźnika całkowego

   2. Kryterium optimum modułu

   3. Eksperymentalna metoda doboru nastaw regulatora PID

      1. Metoda drgań granicznych

      2. Eksperyment automatyczny Zieglera i Nicholsa

8. WYBRANE ZAGADNIENIA STEROWANIA AUTOMATYCZNEGO

   1. Algorytm regulacji adaptacyjnej

   2. Podstawy teoretyczne algorytmu Minimal Control Synthesis

      1. Weryfikacja zmodyfikowana algorytmu MCS

      2. Regulator cyfrowy MCS

   3. Sterowanie dyskretne procesem ciągłym

      1. Transmitancja dyskretna obiektu

   4. Układ regulacji predykcyjnej

Dodatek A. Wybrane funkcje MATLABA

Dodatek B, Przekształcenie Z

Literatura