Παρασκευάς Ν. Παρασκευόπουλος
Έλεγχος Συστημάτων με Υπολογιστές, Τόμος Α: Θεωρία
Βιβλιο [3]
[3] Π.Ν. Παρασκευόπουλος, Έλεγχος Συστημάτων με Υπολογιστές, Τόμος Α: Θεωρία,
Αθήνα, 2001, σελ. 360, Εκδόσεις Π.Ν. Παρασκευόπουλου
Το βιβλίο αυτό είναι εισαγωγικού επιπέδου στα Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου (ΣΑΕ) Διακριτού Χρόνου και το συνιστούμε για κάθε εισαγωγικό μάθημα στα ΣΑΕ, σε κάθε Τμήμα, τόσο στα ΑΕΙ, όσο και στα ΤΕΙ.
Σημειώστε ότι το βιβλίο [3] δεν κυκλοφορεί ως έχει, δηλ. από μόνο του, αλλά ως το Μέρος Α του βιβλίου [6].
Το βιβλίο [3] μεταφράστηκε στα αγγλικά και είναι το βιβλίο [11].
|
ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ
ΠΡΟΛΟΓΟΣ 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1.ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΜΕ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ 11 1.1 Γενικά περί συστημάτων αυτομάτου ελέγχου 11
1.2 Σύντομη ιστορική ανασκόπηση των συστημάτων αυτο-
1.3 Βασική δομή ενός συστήματος ελέγχου με υπολογι- ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2.Ο ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ Ζ 17 2.1. Εισαγωγή 2.2. Τα βασικά σήματα διακριτού χρόνου 18 2.3. Ο μετασχηματισμός Ζ 21 2.3.1. Γενικά περί μετασχηματισμού Ζ 21 2.3.2. Ιδιότητες και θεωρήματα του μετασχηματισμού Ζ 24 2.4. Ο αντίστροφος μετασχηματισμός Ζ 32
2.5.
Μερικές αξιοσημείωτες εφαρμογές του μετασχηματι- 2.6. Ασκήσεις για λύση 40 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3.ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΔΙΑΚΡΙΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ 41 3.1. Εισαγωγή 41 3.2. Περιγραφή και ανάλυση διακριτών συστημάτων 43 3.2.1. Ιδιότητες διακριτών συστημάτων 43
3.2.2.
Περιγραφή γραμμικών μη χρονικά μεταβαλλόμενων
3.2.3.
Ανάλυση γραμμικών μη χρονικά μεταβαλλόμενων
3.2.4. Περιγραφή και ανάλυση γραμμικών χρονικά μεταβαλλό- 3.3. Περιγραφή και ανάλυση συστημάτων διακριτού χρόνου 60 3.3.1. Εισαγωγή: Μετατροπείς Δ/Α και Α/Δ 60 3.3.2. Το δίκτυο συγκράτησης 61 3.3.3. Μετάβαση από την G(s) στην G(z) 64
3.3.4.
Μετάβαση από διαφορικές εξισώσεις κατάστασης σε 3.3.5. Ανάλυση συστημάτων διακριτού χρόνου 74
3.4.
Υπολογισμός συναρτήσεων μεταφοράς κλειστών συστη- 3.5. Ασκήσεις για λύση 80 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4.ΕΥΣΤΑΘΕΙΑ, ΕΛΕΓΞΙΜΟ ΚΑΙ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΙΜΟ 84 4.1. Εισαγωγή 84 4.2. Ορισμοί ευστάθειας και βασικά θεωρήματα 84
4.2.1.
Ευστάθεια γραμμικών μη χρονικά μεταβαλλόμενων 4.2.2. Ευστάθεια φραγμένης εισόδου φραγμένης εξόδου 86 4.3. Κριτήρια ευστάθειας 88
4.3.1.
Το κριτήριο
Routh
χρησιμοποιώντας το μετασχη- 4.3.2. Το κριτήριο Jury 89 4.3.3. Η μέθοδος Lyapunov 95
4.3.4.
Επίδραση της θέσης των πόλων στη μεταβατική από- 4.4. Το ελέγξιμο και το παρατηρήσιμο 99 4.4.1. Το ελέγξιμο 99 4.4.2. Το παρατηρήσιμο 102 4.4.3. Απώλεια του ελέγξιμου και του παρατηρήσιμου λόγω δειγματοληψίας 104 4.4.4. Γεωμετρική θεώρηση του ελέγξιμου 105 4.4.5. Γεωμετρική θεώρηση του παρατηρήσιμου 106
4.4.6.
Μετασχηματισμοί διανύσματος κατάστασης - 4.4.7. Διάσπαση κατά Κalman 113 4.5. Ασκήσεις για λύση 115
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5.ΚΛΑΣΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΧΕΔΙΑΣΗΣ 117 5.1. Εισαγωγή 117
5.2.
Ρυθμιστής διακριτού χρόνου ισοδύναμος αναλογικού
5.2.1.
Σχεδίαση ρυθμιστών διακριτού χρόνου με έμμεσες
5.2.2.
Προδιαγραφές μεταβατικής απόκρισης συστημάτων
5.3.
Σχεδίαση ρυθμιστών με την μέθοδο του γεωμετρικού 5.4. Σχεδίαση ρυθμιστών με βάση την απόκριση στο πεδίο της συχνότητας 139 5.4.1. Γενικά 139 5.4.2. Διαγράμματα Βοde 141 5.4.3. Διαγράμματα Νyquist 149 5.5. Ο ρυθμιστής ΡΙD 150 5.5.1. Ο αναλογικός ρυθμιστής 150 5.5.2. Ο ολοκληρωτικός ρυθμιστής 150 5.5.3. Ο διαφορικός ρυθμιστής 151 5.5.4. Ο ρυθμιστής PID 151 5.5.5. Σχεδίαση ρυθμιστών ΡΙD με την μέθοδο των Ζiegler και Νichols 152 5.6. Σφάλματα στην μόνιμη κατάσταση 155 5.7. Ασκήσεις για λύση 158 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6.ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΣΤΟ ΧΩΡΟ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ 161 6.1. Εισαγωγή 161 6.2. Σχεδίαση με τη μέθοδο της μετατόπισης ιδιοτιμών 162 6.3. Ελεγχος Deadbeat 174 6.4. Παρατηρητές του διανύσματος κατάστασης 177
6.4.1. Απευθείας υπολογισμός των μεταβλητών κατάστασης 177 6.4.2. Ανακατασκευή του διανύσματος κατάστασης χρησιμοποιώντας δυναμικό σύστημα 182 6.4.3. Παρατηρητές μειωμένης τάξης 188 6.4.4. Σχεδίαση κλειστών συστημάτων με παρατηρητές Κατάστασης 190 6.5. Ασκήσεις για λύση 198 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7.ΒΕΛΤΙΣΤΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ 203 7.1. Εισαγωγή 203
7.2. Μαθηματικές
έννοιες για τη μελέτη προβλημάτων βέλτι-
7.2.1.
Μέγιστα και ελάχιστα συναρτησοειδών διακριτού χρό- 7.2.2. Η αρχή του μέγιστου για συστήματα διακριτού χρόνου 206 7.3. Βέλτιστος γραμμικός ρυθμιστής 211 7.4. Μη χρονικά μεταβαλλόμενα συστήματα 218 7.5. Ασκήσεις για λύση 221 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8.ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΔΙΑΚΡΙΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ 224 8.1. Εισαγωγή 224 8.2. Αναγνώριση παραμέτρων εξισώσεων διαφορών 225 8.2.1. Συστήματα πρώτης τάξης 225 8.2.2. Συστήματα n-στής τάξης 230 8.3. ΟΝ-LΙΝΕ εκτίμηση των παραμέτρων 236 8.4. Ασκήσεις για λύση 246 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9.ΠΡΟΣΑΡΜΟΣΤΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ 248 9.1. Γενικά περί προσαρμοστικού ελέγχου 248 9.2. Προσαρμοστικός έλεγχος αναφοράς σε πρότυπο 250 9.2.1. Εισαγωγή 250
9.2.2.
Προσαρμοστικός έλεγχος αναφοράς σε πρότυπο με
9.2.3.
Προσαρμοστικός έλεγχος αναφοράς σε πρότυπο με 9.3. Αυτορυθμιζόμενος προσαρμοστικός έλεγχος 264 9.3.1. Εισαγωγή 264 9.3.2. Εμμεσος αυτορυθμιζόμενος προσαρμοστικός έλεγχος 266 9.3.3. Αμεσος αυτορυθμιζόμενος προσαρμοστικός έλεγχος 275 9.4. Ασκήσεις για λύση 280 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10.ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΡΥΘΜΙΣΤΩΝ ΔΙΑΚΡΙΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ 283 10.1. Εισαγωγή 283 10.2. Κυκλωματική υλοποίηση ρυθμιστών 283 10.2.1. Η απευθείας υλοποίηση 284 10.2.2. Υλοποίηση σε σειρά 287 10.2.3. Παράλληλη υλοποίηση 291 10.3. Υλοποίηση ρυθμιστών με μικροϋπολογιστές 296 10.3.1. Εισαγωγή 296 10.3.2. Κβαντοποϊηση σημάτων 299 10.3.3. Ηardaware και αλγόριθμοι λειτουργίας 300 10.3.4. Προγραμματιστική υλοποίηση σε μικροεπεξεργαστή 301
10.3.5.
Μεταβαλλόμενη
αρχιτεκτονική (switching)
306 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α. ΘΕΩΡΙΑ ΠΙΝΑΚΩΝ 310 Α.1. Ορισμοί και πράξεις πινάκων 310 Α.1.1. Ορισμοί πινάκων 310 Α.1.2. Πράξεις πινάκων 313 Α.2. Η ορίζουσα ενός πίνακα 314 Α.3. Ο αντίστροφος ενός πίνακα 315 Α.4. Ιδιοτιμές και ιδιοδιανύσματα πινάκων 315 Α.5. Μετασχηματισμοί ομοιότητας 318 Α.6. Το θεώρημα Caley-Hamilton 321 Α.7. Τετραγωνικές μορφές-Τα θεωρήματα Sylvester 323
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β.ΠΙΝΑΚΕΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ
LAPLACE
326 Laplace 326 Β.2. Πίνακας ζευγών μετασχηματισμού Laplace 329
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ.ΠΙΝΑΚΕΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ Ζ
333 Ζ 333 Γ.2. Πίνακας ζευγών μετασχηματισμού Ζ 335 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 338 ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ 357 |