Теория автоматического управления

Учебное пособие для студентов

направлений подготовки:

6.051201 «Судостроение и

океанотехника»

6.070104 «Морской и речной

транспорт»

ОДЕССА – 2012

Учебное пособие подготовил кандидат технических наук Мальчевский Валентин Павлович – доцент кафедры «Судовые энергетические установки и техническая эксплуатация» Одесского национального морского университета в соответствии с действующими учебными программами.

Учебное пособие одобрено кафедрой «СЭУ и ТЭ» ОНМУ

(протокол №).

Рецензент:

ВВЕДЕНИЕ

Важнейшим аспектом техники современного уровня является развитая автоматизация практически всех технических устройств и систем. Автоматизация позволяет повысить безопасность, безаварийность и точность ведения технологических процессов, снизить материальные и энергетические затраты, улучшить условия труда человека, непрерывно совершенствовать технологическую культуру. Несмотря на относительно немалые затраты, сопровождающие внедрение средств автоматизации, имеющиеся статистические данные свидетельствуют о том, что такие мероприятия являются несомненно экономически эффективными. Зачастую срок окупаемости затрат на автоматизацию технологических процессов не превышает двух-трёх лет. Следует иметь в виду, что в связи с широким распространением электрических и особенно электронных устройств автоматизации относительная стоимость автоматизации непрерывно снижается.

Функции человека в современном автоматизированном техническом мире сводятся к выполнению работ по профилактике, ремонту и настройке средств автоматизации. Само собой разумеется, на более высоком уровне находится совершенствование имеющихся и разработка новых автоматов. В большинстве случаев взаимодействие человека и автоматов требует высокого уровня теоретической подготовки, не допуская работы по методу проб и ошибок. Непонимание особенностей работы автоматики нередко является причиной того, что человек либо отключает её и не справляется с управлением в неавтоматическом режиме, либо неправильно использует автоматику, при этом то и другое приводит к чрезвычайно тяжёлым, подчас катастрофическим последствиям огромных, даже глобальных масштабов. Современные вычислительные методы и компьютерные средства их реализации позволяют существенно облегчить работу человека по принятию почти неошибочных (не всегда наилучших) решений. Однако до настоящего времени сохраняется множество ситуаций, в которых решение должно быть принято без участия компьютера, быстро и безошибочно. Отсюда очевидна необходимость глубоких и устойчивых знаний теории автоматического регулирования.

Настоящие тексты лекций разработаны автором на основании тридцатилетнего опыта преподавания соответствующих дисциплин в Одесском национальном морском университете, и его опубликование обусловлено следующими мотивами:

- происшедшим по разным причинам обеднением библиографической базы;

- появлением новых мощных и эффективных средств компьютерной интерпретации автоматических систем;

- развивающимся применением компьютерной техники в структуре автоматических систем.