Викладено основні поняття й означення класичної теорії автоматичного керування, принципи будови автоматичних систем керування технічними об'єктами й інженерні методи аналізу лінійних і нелінійних неперервних й дискретних автоматичних систем керування. Виклад матеріалу супроводжується прикладами в царині електроенергетики із застосуванням програмних середовищ VatLab®7.0.1/Simulink®6 і MathCad 14. Для студентів базового напряму "Електротехніка та електротехнології" всіх форм навчання вищих навчальних закладів, аспірантів, викладачів і фахівців відповідного спрямування. ЗМІСТ Переднє слово........................................................................................................5 1. Принципи будови автоматичних систем керування................................7 1.1. Структура та склад автоматичних систем керування...............................7 1.2. Способи зображення автоматичних систем керування............................8 1.3. Принципи автоматичного керування........................................................10 1.4. Класифікація автоматичних систем керування........................................12 2. Математичні моделі автоматичних систем керування...........................16 2.1. Способи описання функціонування автоматичних систем керування...............................................................................................................16 2.2. Лінеаризація математичних моделей автоматичних систем керування…………………………………………………………………………17 3. Сигнали в автоматичних системах керування.........................................24 3.1. Типи сигналів і діянь в автоматичних системах керування....................24 3.2. Спектральні характеристики періодичних сигналів…............................26 3.3. Спектральні характеристики неперіодичних сигналів............................30 4. Передатна функція. Перехідні характеристики лінійних ланок............35 4.1. Передатна функція лінійних ланок автоматичних систем керування....35 4.2. Перехідна й імпульсна перехідна характеристики лінійної ланки.........36 4.3. Класифікація лінійних ланок автоматичних систем керування.............40 5. Частотні характеристики лінійних автоматичних систем керування...47 5.1. Теоретичні засади аналізу частотних характеристик автоматичних систем керування..........................................................................47 5.2. Частотні характеристики типових лінійних ланок АСК.........................51 6. Перетворення структурних схем автоматичних систем керування......63 6.1. Способи сполучення ланок автоматичних систем керування................63 6.2. Перетворення структурних схем АСК.....................................................66 7. Функції керування лінійних автоматичних систем................................73 7.1. Динамічні властивості керованих об'єктів................................................73 7.2. Типові лінійні функції керування автоматичних систем........................74 8. Стійкість лінійних автоматичних систем керуванні!.............................78 8.1. Загальні засади теорії стійкості автоматичних систем керування..........78 8.2. Алгебричні критерії стійкості АСК...........................................................81 8.3. Частотні критерії стійкості автоматичних систем керування.................84 8.4. Аналіз стійкості АСК стабілізації швидкості двигуна постійного струму....................................................................................................................90 9. Області стійкості автоматичних систем керування. Метод D-розбиття...............................................................................................................103 9.1. Теоретичні засади методу D-розбиття....................................................103 9.2. Метод D -розбиття за одним параметром...............................................104 9.3. Метод D -розбиття за двома параметрами..............................................107 9.4. Метод кореневого годографа...................................................................114 10. Якість перехідних процесів автоматичних систем керування.............127 10.1. Показники якості процесів керування лінійних АСК............................127 10.2. Похибки керування автоматичних систем..............................................128 10.3. Операторний метод розрахунку перехідних процесів АСК..................136 10.4. Частотний метод розрахунку перехідного процесу АСК......................142 10.5. Інтегральні оцінки якості перехідного процесу АСК............................145 11. Синтез автоматичних систем керування................................................148 11.1. Загальні відомості про коригування частотних характеристик АСК...148 11.2. Синтез АСК методом логарифмічних частотних характеристик….....152 12. Комбіновані автоматичні системи керування.......................................155 12.1. Комбінована АСК за задавальним сигналом..........................................155 12.2. Комбінована АСК із компенсуванням збурення....................................157 13. Нелінійні автоматичні системи керування............................................162 13.1. Загальні відомості про нелінійні автоматичні системи керування.......162 13.2. Стійкість нелінійних автоматичних систем керування.........................163 13.3. Метод фазового простору………………………………….....................164 13.4. Метод гармонійної лінеаризації..............................................................166 13.5. Критерій абсолютної стійкості нелінійних АСК....................................178 13.6. Другий метод Ляпунова аналізу стійкості автоматичних систем керування..............................................................................................................179 13.7. Автоматична система керування збудженням синхронного генератора……………………………………………………………………....184 14. Дискретні автоматичні системи керування...........................................188 14.1. Класифікація дискретних АСК................................................................188 14.2. Математичне описання імпульсних сигналів........................................ 189 14.3. Типові схеми імпульсних і цифрових АСК............................................190 14.4. Характеристики імпульсного елемента...................................................192 14.5. Дискретне перетворення Лапласа та Z-перетворення...........................195 14.6. Передатна функція дискретної автоматичної системи керування.......197 14.7. Стійкість дискретних автоматичних систем керування........................202 14.8. Якість процесів керування в лінійних дискретних системах.................205 14.9. Цифрові автоматичні системи керування...............................................208 14.10. Частотні характеристики дискретних автоматичних систем...............212 15. Програмні засоби дослідження автоматичних систем керування.......217 15.1. Програмне середовище МАТLAB 7/ Simulink 6 для моделювання автоматичних систем керування........................................................................217 15.2. Підсистема візуального моделювання Simulink …................................219 15.3. Створення математичної моделі в середовищі Simulink.......................229 15.4. Параметри моделювання та вибір методу розв'язання диференційних рівнянь.................................................................................................................233 15.5. Створення математичної моделі АСК у середовищі Simulink.............236 15.6. Оптимізація параметрів автоматичних систем керування в середовищі Simulink………………………………………………………………………...241 15.7. Математичне моделювання нелінійних автоматичних систем керування……………………………………………………………………....247 15.8. Математичне моделювання дискретних автоматичних систем керування.............................................................................................................251 16. Аналіз автоматичних систем керування в середовищі МАТLAB у командному й графічному режимах.................................................................258 16.1. Призначення та склад підсистеми Control System Toolbox..................258 16.2. Аналіз характеристик АСК засобами графічного інтерфейсу користувача.........................................................................................................264 Список використаної та рекомендованої літератури......................................277 Предметний покажчик.......................................................................................278