Основы теории автоматического управления. Лазарева Т.Я - 6 стр.

UptoLike

Бурный рост промышленности отражается и на развитии работ в области теории регулирования. В
конце XIX в. и начале XX столетия создаются новые виды электромеханических регулирующих прибо-
ров такие, как программные регуляторы, следящие системы и схемы компаудирования. Так, в 1877 г. А.
Давыдов разработал проект первой следящей системы, содержащей электрические элементы, предна-
значенной для автоматического придания орудию надлежащего угла возвышения в соответствии с из-
менением расстояния до цели, которая была продемонстрирована в 1881 г.
В 1882 г. на Промышленно-художественной выставке в Москве был показан прототип современно-
го программного регулятора, разработанного Н. Захаровым. До настоящего времени используется
принцип "установления допустимых предельных значений регулируемого параметра", предложенный в
1884 г. Л. Снегуровым. В этот же период развивается параметрическое регулирование: разработаны
дифференциальный регулятор В. Чиколаевым и схема компаудирования генераторов М. Доливо-
Добровольским.
Большое значение для развития теории регулирования имели исследования А. Ляпунова. Его труд,
опубликованный в 1892 г., "Общая задача устойчивости движения" явился важной вехой в развитии
теории устойчивости. В этой работе А. Ляпунов дал первое в истории науки математически строгое
определение устойчивости движения, а также разработал два метода решения задач об устойчи-
вости. Первый заключается в обосновании и установлении точных границ применимости анализа
устойчивости, основанного на линейных дифференциальных уравнениях, а второй позволяет иссле-
довать устойчивость не только при бесконечно малых отклонениях – "устойчивость в малом", но и
при конечных отклонениях – "устойчивость в большом".
Крупный вклад в теорию внес Н. Жуковский, который создал теорию орбитальной устойчивости на
основе вариационных принципов динамики, а также дал математическое описание процессов в длин-
ных трубопроводах, рассмотрел влияние сухого трения в регуляторах, исследовал некоторые процессы
импульсного регулирования. Им написан первый русский учебник "Теория регулирования хода машин"
(1909 г.).
К началу XX в. и в первом его десятилетии теория автоматического регулирования формируется
как общая дисциплина с рядом прикладных разделов. Особенно четко мысль о теории регулирования
как дисциплине общетехнического характера проводится в работах И. Вознесенского (1922 – 1949 гг.) –
руководителя одной из крупных советских школ в этой области, который в 1934 г. впервые выдвинул
принцип автономного регулирования. Большой его заслугой является разработка общего метода раз-
биения процесса регулирования с несколькими регулируемыми величинами на ряд автономных процес-
сов.
Следует отметить ряд интересных изобретений этого периода: "Устройство для получения постоян-
ного тока с постоянным напряжением при переменном числе оборотов генератора" К. Шенфера, "Способ
повышения чувствительности регулирования числа оборотов двигателя" В. Володина и М. Писаренко и
др. Данный период также характеризуется развитием вопросов автоматического регулирования производ-
ства и распределения электрической энергии. Большое значение имели работы С. Лебедева и П. Яданова
в области устойчивости энергосистем.
В тридцатые годы XX в. создаются более эффективные методы исследования, в частности, частотные.
Появляются работы X. Найквиста (1932 г.), содержащие критерий устойчивости радиотехнических уси-
лителей с обратной связью, и А. Михайлова (1938 г.) "Гармонический метод в теории регулирования",
которые вошли в практику в послевоенные годы. В 1946 г. Г. Боде и Л. Маккол ввели логарифмические
частотные характеристики. Г. Браун, А. Холл, Д. Кемпбелл, Г. Честнат, В. Солодовников завершили раз-
работку частотных методов синтеза и расчета систем, придав им форму, удобную для инженерных расче-
тов.
В 40 – 50-е годы разрабатываются основы теории нелинейных систем, сложность которых состоит в
отсутствии единого общего математического аппарата. Здесь следует отметить работы по устойчивости
А. Лурье (1944 – 1951 гг.), А. Летова (1955 г.). Завершающим этапом этого направления считается раз-
работка теории абсолютной устойчивости, выдвинутой А. Лурье и В. Постниковым (1944 г.), более де-
тально сформулированной М. Айзерманом (1949, 1963 гг.) и доведенной до изящного решения румын-
ским ученым В. Поповым (1959 г.).
Большое значение для качественного исследования нелинейных систем имеют методы фазовой плос-
кости и фазового пространства, основы которых заложены А. Андроновым и его школой в 1930 – 1940 гг.