Практикум по дисциплине «теория автоматического управления» для студентов направлений 550200, 651900 «Автоматизация и управление»

Предисловие

Данное учебное пособие содержит методическое обеспечение 22 лабораторных работ по дисциплине «Теория автоматического управления». Предназначено пособие студентам направлений 550200, 651900 – «Автоматизация и управление» и рассчитано на 2 учебных семестра, 36 занятий. Избранные лабораторные работы (№№ 3, 4, 5, 6, 7, 16) могут быть использованы студентами других направлений и специальностей АСУ, ИС, САПР, ТМ, ГЭ, ГМО, изучающих дисциплины по автоматизации и автоматическому управлению в течение одного семестра.
Описание каждой лабораторной работы содержит: цель работы, краткую теоретическую справку, список рекомендуемой литературы, схемы для моделирования, контрольные вопросы для самопроверки, требования к оформлению отчета, варианты заданий.
Лабораторные работы выполняются на ЭВМ или АВМ студентами по индивидуальному варианту, задаваемому преподавателем. Допуском к лабораторному занятию является владение теоретическим материалом работы, подготовленные расчеты и схемы. В конце занятия преподавателю предъявляются результаты экспериментов, которые заносятся в отчет. Отчет должен включать следующие разделы: название лабораторной работы, цель, задание, согласно выданному варианту, содержательную часть, выводы. Защита лабораторной работы осуществляется индивидуально каждым студентом на основе его отчета и задания преподавателя.

Лабораторная работа №1

Математические модели линейных систем

Динамическая система характеризуется совокупностью:
вектором координат состояния ;
вектором входных (управляющих) воздействий ;
вектором выходных переменных .
Величины {x_i} - образуют минимальную совокупность координат, задание которых полностью определяет текущее состояние системы. Состояние системы может быть отождествлено с положением изображающей точки в n ‑ мерном пространстве, которое носит название пространства состояния.
Линейная динамическая система описывается линейными уравнениями состояния и выхода
(1.1)
где A – матрица состояния размерности n x n;