Automatykę stosuje się szeroko zarówno w automatyzacji procesów produkcyjnych jak i w produktach użytkowych (konsumpcyjnych), np.: samochodach, pralkach, aparatach fotograficznych, itd.
Dzięki zaawansowanym technikom pomiarowym, sterownikom i elementom sterującym, zwanych elementami wykonawczymi automatyzacja pozwala wyeliminować bezpośredni udział człowieka w kontroli i sterowaniu procesami technologicznymi. Proces produkcyjny w pełni zautomatyzowany odbywa się samoczynnie. Konieczność wprowadzanie automatyzacji podyktowana jest:
- ciągłym postępem technicznym w procesach technologicznych,
- dążeniem do zwielokrotnienia wydajności pracy oraz do zapewnienia lepszych warunków pracy i bezpieczeństwa,
- ograniczonymi możliwościami człowieka do reagowania w różnych sytuacjach.
Spis treści:
1. Wiadomości podstawowe
1.1. Wprowadzenie
1.2. Układy sterowania
1.3. Sygnały w układach automatycznego sterowania
1.4. Rodzaje układów sterowania
1.5. Trochę historii
1.6. Wykorzystanie środowiska Matlab-a do komputerowego wspomagania procesu analizy i syntezy układów
1.7. Zawartość podręcznika
2. Opis dynamiki układów
2.2. Równanie dynamiki układu
2.3. Przykłady wyznaczania równań ruchu wybranych układów
2.4. Linearyzacja dynamiczna równań ruchu
2.5. Studium modelowania matematycznego - łożysko magnetyczne
3. Modelowanie obiektów sterowania
3.1. Podstawowe wiadomości o schematach blokowych
3.2. Model układu w przestrzeni stanu
3.4. Przekształcenie Laplace'a
3.5 Transmitancja operatorowa
4. Postacie kanoniczne układów
4.1. Diagonalizacja macierzy stanu
4.2. Rozkład transmitancji i transformaty na ułamki proste
4.3. Postacie kanoniczne - sterowalna i obserwowalna
4.4. Przechodzenie od transmitancji operatorowej do macierzowego równania stanu
5. Rozwiązanie równań dynamicznych
5.1. Rozwiązanie macierzowego równania stanu
5.2. Obliczanie macierzy fundamentalnej
5.3. Bezpośrednie całkowanie równań modelu w przestrzeni stanów
6. Układy dyskretno-czasowe
6.1. Równania różnicowe
6.2. Rozwiązanie ogólne i szczególne równania różnicowego
6.3. Transformata Z
6.4. Zastosowanie transformaty Z do rozwiązywania równań różnicowych
7. Schematy blokowe
7.1. Budowa schematów blokowych
7.2. Transmitancja operatorowa podstawowych połączeń członów dynamicznych
7.3. Przekształcenia schematów blokowych
7.4. Układanie i zwijanie schematów blokowych
8. Charakterystyki układów dynamicznych
8.1. Charakterystyki statyczne
8.2. Charakterystyki czasowe
8.3. Charakterystyki częstotliwościowe
9. Właściwości podstawowych członów automatyki
9.1. Człon proporcjonalny
9.2. Człon całkujący
9.3. Człon inercyjny
9.4. Człon różniczkujący
9.5. Człon oscylacyjny
9.6. Człon opóźniający
9.7. Minimalnofazowość układu
10. Stabilność liniowych układów dynamicznych
10.1. Badanie rozwiązań równań dynamicznych
10.2. Kryterium Hurwitza
10.3. Kryterium Michajlowa
10.4. Kryterium Nyquista
10.5. Logarytmiczne kryterium Nyguista. Zapas stabilności
11. Jakość układu
11.1. Dokładność statyczna
11.2. Jakość dynamiczna
11.3. Skalowanie obiektu
11.4. Charakterystyki jakości układu zamkniętego
11.5. Porównanie kryteriów jakości
12. Układy nieliniowe
12.1. Metoda płaszczyzny fazowej
12.2. Metoda funkcji opisującej
12.3. Stabilność układów nieliniowych
Literatura
Spis przykładów
Spis rysunków