Пособие соответствует ФГОС ВО по направлению подготовки 27.03.04 «Управление в технических системах» (уровень бакалавриата). В учебном пособии представлены базовые положения современной теории управления и основного аппарата теории — метода пространства состояний. Рассмотрены различные формы векторно-матричной записи математических моделей динамических систем, включая форму Коши и модель в пространстве состояний, с переходом от одной формы модели к другой. Излагаются основные свойства и особенности систем управления, а также методы анализа и синтеза линейных и нелинейных систем автоматического управления. Ряд методов синтеза проиллюстрирован примерами. Настоящее пособие предназначено студентам Высшей Школы Киберфизических систем и Управления (программы «Управление в технических системах») в качестве пособия по освоению курса «Системы автоматического управления».

• Оглавление
• Введение
• 1. Уравнения динамики САУ
• 1.1. Уравнения системы "вход-выход"
• 1.2. Преобразование Лапласа и передаточные функции
• 1.3. Модели системы в пространстве состояний
• 1.4. Математические модели нелинейных систем
• 1.5. Решение относительно регулируемой величины
• 2. Проблема устойчивости систем автоматического управления и методы её решения
• 2.1. Исходные положения
• 2.2. Постановка общей задачи исследования устойчивости движе-ний динамических систем по Ляпунову. Определение устойчивости
• 2.3. Исследование устойчивости линейных систем впространстве состояний
• 2.4. Устойчивость особых точек нелинейной системы
• 2.5. Прямой метод А.М. Ляпунова исследования устойчивостидвижения в динамических системах
• 2.6. Исследование устойчивости линейных систем методомЛяпунова
• 3. Управляемость и наблюдаемость систем в пространствесостояний
• 3.1. Понятия управляемости и наблюдаемости систем
• 3.2. Теорема Калмана I об управляемости линейнойстационарной системы
• 3.3. Наблюдатели
• 3.3.1. Наблюдатель (фильтр) Люенбергера
• 3.3.2. Редуцированный наблюдатель Люенбергера
• 4. Синтез модального управления для линейной системы
• 4.1. Постановка задачи модального управления
• 4.2. Синтез модального управления для скалярного случая
• 4.3. Модальное управление по формуле Аккермана
• 4.4. Модальное управление при векторном воздействии
• 4.5. Синтез модального управления с помощью матричногоуравнения Сильвестра
• 5. Синтез нелинейных систем автоматического управления
• 5.1. Особенности различных подходов к синтезу нелинейных САУ
• 5.2. Метод структурного синтеза нелинейных САУ
• 5.2.1. Постановка задачи структурного синтеза
• 5.2.2. Структурный синтез систем в уравнениях с фазовымипеременными
• 5.3. Линеаризация обратными связями
• 5.4. Синтез нелинейных систем управления на основефункций Ляпунова
• Заключение
• Список рекомендуемой литературы