Предисловие

Глава 1. Введение в теорию автоматического управления

• 1.1. Предмет теории автоматического управления (15мин.)
• 1.2. Основные понятия и определения (31мин.)
• 1.3. Примеры систем управления (31мин.)
• Заключение (15мин.)
• Вопросы и задания для самопроверки (15мин.)
• Тест:  Введение в теорию автоматического управления (12мин.)

Глава 2. Динамические характеристики линейных систем

• Введение (15мин.)
• 2.1. Дифференциальные уравнения (31мин.)
• 2.2. Составление математической модели (62мин.)
• 2.3. Переходная характеристика (15мин.)
• 2.4. Импульсная переходная функция (15мин.)
• 2.5. Переходная матрица (15мин.)
• 2.6. Передаточная функция (62мин.)
• 2.7. Модальные характеристики (15мин.)
• 2.8. Частотные характеристики (46мин.)
• Заключение (15мин.)
• Задачи (46мин.)
• Тест:  Динамические характеристики линейных систем (22мин.)

Глава 3. Структурный метод

• Введение (15мин.)
• 3.1. Типовые динамические звенья (201мин.)
• • 3.1.1. Пропорциональное (усилительное) звено (31мин.)
  • 3.1.2. Дифференцирующее звено (15мин.)
  • 3.1.3. Интегрирующее звено (31мин.)
  • 3.1.4. Апериодическое звено (46мин.)
  • 3.1.5. Форсирующее звено (пропорционально-дифференцирующее) (31мин.)
  • 3.1.6. Звено второго порядка (46мин.)
• 3.2. Структурные схемы (15мин.)
• 3.3. Структурные преобразования (62мин.)
• • 3.3.1. Последовательное соединение звеньев (15мин.)
  • 3.3.2. Параллельное соединение звеньев (15мин.)
  • 3.3.3. Обратная связь (15мин.)
  • 3.3.4. Правило переноса (31мин.)
• 3.4. Структурные схемы, соответствующие дифференциальным уравнениям (31мин.)
• 3.5. Переход от передаточной функции к каноническому описанию (77мин.)
• • 3.5.1. Первая каноническая форма (15мин.)
  • 3.5.2. Вторая каноническая форма (46мин.)
• 3.6. Область применения структурного метода (15мин.)
• Заключение (15мин.)
• Задачи (46мин.)
• Тест:  Структурный метод (32мин.)

Глава 4. Устойчивость линейных непрерывных систем

• Введение (31мин.)
• 4.1. Условия устойчивости линейных систем (46мин.)
• • 4.1.1. Общее условие устойчивости линейных систем (31мин.)
  • 4.1.2. Необходимое условие устойчивости (15мин.)
• 4.2. Критерии устойчивости (216мин.)
• • 4.2.1. Критерий устойчивости Гурвица (46мин.)
  • 4.2.2. Критерий устойчивости Михайлова (77мин.)
  • 4.2.3. Критерий устойчивости Найквиста (62мин.)
  • 4.2.4. Логарифмическая форма критерия Найквиста (31мин.)
• 4.3. Области и запасы устойчивости (77мин.)
• • 4.3.1. Основные понятия и определения (15мин.)
  • 4.3.2. Частотные оценки запаса устойчивости (15мин.)
  • 4.3.3. Корневые оценки запаса устойчивости (15мин.)
  • 4.3.4. Метод D-разбиения (31мин.)
• Заключение (15мин.)
• Задачи (62мин.)
• Тест:  Устойчивость линейных непрерывных систем (24мин.)

Глава 5. Анализ переходных процессов

• Введение (15мин.)
• 5.1. Показатели качества переходных процессов (46мин.)
• • 5.1.1. Ошибка регулирования (15мин.)
  • 5.1.2. Быстродействие (15мин.)
  • 5.1.3. Перерегулирование (15мин.)
  • 5.1.4. Интегральные оценки (15мин.)
• 5.2. Анализ статических режимов (93мин.)
• • 5.2.1. Статические системы (31мин.)
  • 5.2.2. Астатические системы (15мин.)
  • 5.2.3. Следящие системы (системы позиционирования) (15мин.)
  • 5.2.4. Неединичная обратная связь (31мин.)
• 5.3. Частотный метод анализа (93мин.)
• • 5.3.1. Взаимосвязь частотной характеристики и импульсной переходной функции (15мин.)
  • 5.3.2. Взаимосвязь частотной и переходной характеристик (15мин.)
  • 5.3.3. Оценка качества переходного процесса по вещественной частотной характеристике (31мин.)
  • 5.3.4. О начальном участке переходной характеристики (15мин.)
• 5.4. Корневой метод анализа (31мин.)
• 5.5. Анализ процессов в системах низкого порядка (46мин.)
• • 5.5.1. Система первого порядка (15мин.)
  • 5.5.2. Система второго порядка (15мин.)
  • 5.5.3. Система третьего порядка (15мин.)
• Заключение (15мин.)
• Задачи (77мин.)
• Тест:  Анализ переходных процессов (16мин.)

Глава 6. Синтез линейных систем

• Введение (15мин.)
• 6.1. Основные понятия (15мин.)
• 6.2. Постановка задачи синтеза одноканальных систем (15мин.)
• 6.3. Условия разрешимости задачи синтеза (108мин.)
• • 6.3.1. Ресурсное ограничение (15мин.)
  • 6.3.2. Устойчивость обратного объекта (15мин.)
  • 6.3.3. Управляемость (31мин.)
  • 6.3.4. Наблюдаемость (15мин.)
  • 6.3.5. Вырожденность передаточной функции (31мин.)
• 6.4. Частотный метод синтеза (170мин.)
• • 6.4.1. Постановка задачи (15мин.)
  • 6.4.2. Влияние частотной характеристики разомкнутой системы на свойства замкнутой (15мин.)
  • 6.4.3. Основные соотношения метода синтеза (15мин.)
  • 6.4.4. Построение асимптотической логарифмической амплитудной частотной характеристики объекта (31мин.)
  • 6.4.5. Построение желаемой логарифмической амплитудной частотной характеристики (31мин.)
  • 6.4.6. Расчет корректирующего звена (15мин.)
  • 6.4.7. Влияние возмущения и помехи измерения на свойства замкнутой системы (15мин.)
  • 6.4.8. Процедура синтеза регулятора частотным методом (46мин.)
• 6.5. Модальный метод синтеза (139мин.)
• • 6.5.1. Основные понятия (15мин.)
  • 6.5.2. Постановка задачи синтеза для одноканального объекта (15мин.)
  • 6.5.3. Выбор корректора статики (15мин.)
  • 6.5.4. Расчет корректора динамики (46мин.)
  • 6.5.5. Реализация регулятора (31мин.)
  • 6.5.6. Процедура синтеза регулятора модальным методом (31мин.)
• Заключение (15мин.)
• Задачи (62мин.)
• Тест:  Синтез линейных систем (16мин.)

Глава 7. Динамические характеристики нелинейных систем

• Введение (15мин.)
• 7.1. Нелинейные дифференциальные уравнения (15мин.)
• 7.2. Пространство состояний (15мин.)
• 7.3. Комбинированное описание нелинейных систем (15мин.)
• 7.4. Особенности процессов в нелинейных системах (15мин.)
• Заключение (15мин.)
• Вопросы и задания для самопроверки (15мин.)
• Тест:  Динамические характеристики нелинейных систем (14мин.)

Глава 8. Устойчивость нелинейных систем

• Введение (15мин.)
• 8.1. Основные понятия и определения (15мин.)
• 8.2. Устойчивость по линейному приближению (31мин.)
• 8.3. Второй метод Ляпунова (108мин.)
• • 8.3.1. Понятия и определения метода (15мин.)
  • 8.3.2. Теоремы второго метода Ляпунова (31мин.)
  • 8.3.3. Применение второго метода Ляпунова для анализа устойчивости линейных систем (31мин.)
  • 8.3.4. Проверка устойчивости одного класса нелинейных систем (31мин.)
• 8.4. Частотный способ анализа устойчивости (62мин.)
• • 8.4.1. Теорема Попова об абсолютной устойчивости (15мин.)
  • 8.4.2. Графическая интерпретация теоремы Попова (31мин.)
  • 8.4.3. Процедура проверки абсолютной устойчивости (31мин.)
• Заключение (15мин.)
• Задачи (62мин.)
• Тест:  Устойчивость нелинейных систем (10мин.)

Глава 9. Анализ процессов в нелинейных системах

• Введение (15мин.)
• 9.1. Метод фазовой плоскости (46мин.)
• 9.2. Метод гармонического баланса (154мин.)
• • 9.2.1. Основные сведения (15мин.)
  • 9.2.2. Метод гармонической линеаризации (46мин.)
  • 9.2.3. Основное уравнение метода гармонического баланса (15мин.)
  • 9.2.4. Аналитический способ определения автоколебаний (15мин.)
  • 9.2.5. Влияние параметров системы на автоколебания (15мин.)
  • 9.2.6. Способ Гольдфарба (31мин.)
  • 9.2.7. Способ Коченбургера (31мин.)
  • 9.2.8. Коррекция автоколебаний (15мин.)
  • 9.2.9. Условие применимости метода гармонического баланса (15мин.)
• 9.3. Метод малого параметра (15мин.)
• 9.4. Метод разделения движений (108мин.)
• • 9.4.1. Общие свойства систем (15мин.)
  • 9.4.2. Выделение отдельных составляющих движения (31мин.)
  • 9.4.3. Основные теоремы метода разделения движений (31мин.)
  • 9.4.4. Условие разделимости движений (31мин.)
• Заключение (15мин.)
• Задачи (77мин.)
• Тест:  Анализ процессов в нелинейных системах (18мин.)

Глава 10. Синтез нелинейных систем

• Введение (15мин.)
• 10.1. Постановка задачи синтеза нелинейных одноканальных систем (15мин.)
• 10.2. Условия разрешимости задачи синтеза (46мин.)
• • 10.2.1. Реализуемое состояние равновесия (31мин.)
  • 10.2.2. Реализуемые желаемые уравнения (15мин.)
• 10.3. Метод локализации (170мин.)
• • 10.3.1. Основные свойства систем первого порядка (31мин.)
  • 10.3.2. Оценка влияния помех измерения (15мин.)
  • 10.3.3. Дифференцирующий фильтр (31мин.)
  • 10.3.4. Анализ влияния малых инерционностей (15мин.)
  • 10.3.5. Выбор параметров дифференцирующего фильтра (31мин.)
  • 10.3.6. Системы произвольного порядка (15мин.)
  • 10.3.7. Процедура синтеза системы методом локализации (31мин.)
• Заключение (15мин.)
• Задачи (46мин.)
• Тест:  Синтез нелинейных систем (14мин.)

Глава 11. Системы поиска экстремума

• Введение (15мин.)
• 11.1. Основные понятия и определения (31мин.)
• 11.2. Описание объекта управления (15мин.)
• 11.3. Типовые модели экстремальной характеристики объекта (15мин.)
• 11.4. Условие экстремума (15мин.)
• 11.5. Постановка задачи синтеза экстремальных систем (15мин.)
• 11.6. Способы оценки градиента (93мин.)
• • 11.6.1. Способ деления производных (15мин.)
  • 11.6.2. Способ конечных разностей (15мин.)
  • 11.6.3. Оценка знака градиента (15мин.)
  • 11.6.4. Способ синхронного детектирования (46мин.)
  • 11.6.5. Оценка градиента с помощью специального фильтра (15мин.)
• 11.7. Организация движения к экстремуму (108мин.)
• • 11.7.1. Градиентные системы первого порядка (31мин.)
  • 11.7.2. Метод «тяжелого шарика» (15мин.)
  • 11.7.3. Одноканальные системы общего вида (15мин.)
  • 11.7.4. Градиентные системы, основанные на методе локализации (62мин.)
• Заключение (15мин.)
• Задачи (46мин.)
• Тест:  Системы поиска экстремума (14мин.)

Глава 12. Оптимальные системы

• Введение (15мин.)
• 12.1. Основные понятия (15мин.)
• 12.2. Постановка задачи синтеза оптимальных систем (46мин.)
• • 12.2.1. Описание объекта управления (15мин.)
  • 12.2.2. Описание начальных и конечных состояний (31мин.)
  • 12.2.3. Ограничения на переменные состояния и управление (15мин.)
  • 12.2.4. Критерий оптимальности (15мин.)
  • 12.2.5. Форма результата (15мин.)
• 12.3. Метод динамического программирования (77мин.)
• • 12.3.1. Принцип оптимальности (15мин.)
  • 12.3.2. Основные соотношения метода динамического программирования (31мин.)
  • 12.3.3. Расчетные соотношения метода (31мин.)
• 12.4. Принцип максимума Понтрягина (93мин.)
• • 12.4.1. Основное соотношение принципа максимума (15мин.)
  • 12.4.2. Процедура определения оптимального управления (31мин.)
  • 12.4.3. Задача оптимального быстродействия (46мин.)
• 12.5. Метод поверхности переключения (62мин.)
• • 12.5.1. Основные понятия (15мин.)
  • 12.5.2. Метод обратного времени (46мин.)
• 12.6. Субоптимальные системы (15мин.)
• Заключение (15мин.)
• Задачи (31мин.)
• Тест:  Оптимальные системы (18мин.)

Послесловие

Рекомендуемая литература

Завершение курса

• Тест:  Итоговое тестирование (72мин.)