Koszyk
Modele dynamiki układów fizycznych dla inżynierów.Zasady i przykłady konstrukcji modeli dynamicznych obiektów automatyki.
Cena: 48.51 zł
| autor: | Czemplik Anna |
| ISBN: | 978-83-204-3388-3 |
| Wydawnictwo: | Wydawnictwa WNT |
| Ilość stron: | 346 |
| Ilość rysunków: | 244 |
| Ilość tabel: | 15 |
| Kod książki: | 84239 |
| Wydanie: | 2008 |
| Format: | B5 |
| Oprawa: | miękka |
Książka skierowana przede wszystkim do studentów kierunków : automatyka i robotyka oraz informatyka stosowana wyższych uczelni technicznych; inżynierów i specjalistów zajmujących się automatyką, którzy w swojej pracy stykają się z problemami modelowania i sterowania procesami technologicznymi i obiektami technicznymi. Książka wydana w dwóch częściach: drukowanej i na płycie CD. Część drukowana składa się z pięciu części. Pierwsza obejmuje przegląd typowych matematycznych modeli dynamiki obiektów. Podano w niej podstawowe zasady analizowania i konstrukcji tych modeli, zwracając uwagę na fizyczną interpretację stosowanych pojęć. W drugiej opisano elementarne modele procesów fizycznych, pokazując jak na podstawie znajomości zjawisk fizycznych , zachodzących w przyrodzie w wybranych obiektach, tworzy się opisy matematyczne. W trzeciej części omówiono zasady tworzenia modeli dynamiki obiektów oraz ich realizację na kilku przykładach. Czwarta część jest poświęcona aplikacji prostych modeli w programach symulacyjnych. Na płycie CD zamieszczono zadania i dodatki tematyczne poszerzające omawiane w książce zagadnienia
Od Autora
Wprowadzenie
Wykaz oznaczeń wielkości fizycznych
CZĘŚĆ I
OPIS I ANALIZA DYNAMIKI OBIEKTU
1. Fizyczne podstawy dynamiki obiektów
1.1. Statyka i dynamika obiektów
1.2. Analityczne metody konstrukcji modeli dynamiki
2. Modele w postaci równań różniczkowych
2.1. Równania różniczkowe zwyczajne
2.2. Równania różniczkowe zwyczajne liniowe
2.3. Równania różniczkowe zwyczajne nieliniowe
2.4. Opis w przestrzeni stanów
3. Modele operatorowe
3.1. Rachunek operatorowy
3.2. Transmitancje Laplace'a
3.3. Transmitancje Fouriera
4. Porównanie własności i form opisu modeli
4. l. Wprowadzenie
4.2. Podstawowe własności różnych form opisu
4.3. Relacje między różnymi formami opisu
4.4. Ograniczenia i pułapki
5. Modele rzeczywistych układów
5.1. Nieliniowość rzeczywistych obiektów
5.2. Schematy strukturalne
5.3. Eksperymentalna identyfikacja dynamiki
5.4. Podstawowe reguły upraszczania modeli dynamiki
Część II
Elementy modeli dynamiki obiektów
6. Elementy obwodów elektrycznych
6.1. Charakterystyka
6.2. Idealne źródła energii elektrycznej
6.3. Rezystancja (opór czynny )
6.4. Pojemność elektryczna
6.5. Indukcja magnetyczna i elektromagnetyczna
6.6. Podstawy działania maszyn elektrycznych
6.7. Zastępcze opisy elementów liniowych
7. Elementy układów mechanicznych
7.1. Charakterystyka
7.2. Idealne źródła energii mechanicznej
7.3. Sprężystość postaci
7.4. Tarcie
7.5. Bezwładność ciał w ruchu
7.6. Maszyny proste
7.6. Wektorowy charakter wielkości opisujących
8. Elementy układów hydraulicznych
8. l. Charakterystyka
8.2. Źródła ciśnienia i przepływu
8.3. Opór hydrauliczny (opór czynny przepływu)
8.4. Pojemność ściśliwości
8.5. Bezwładność cieczy (inertancja)
8.6. Transformacja ciśnienia i siły
8.7. Dynamika cieczy doskonałej
8.8. Zbiornik
8.9. Elementy nastawcze
9. Elementy układów przenoszenia substancji
9. l. Charakterystyka
9.2. Źródła ruchu
9.3. Transport i opóźnienie transportowe
9.4. Zasób (zbiornika, magazynu) i gromadzenie zasobu
10. Elementy układów termokinetycznych
10. l. Charakterystyka
10.2. Przenoszenie energii w postaci ciepła
10.3. Gromadzenie energii dostarczonej w postaci ciepła
10.4. Wymiennik ciepła
10.5. Opóźnienie transportowe w układach termokinetycznych
10.6. Wpływ temperatury na parametry układu
11. Elementy układów termodynamicznych
11.1. Charakterystyka
11.2. Opis stanu gazu
11.3. mechanika gazów
12. Analogie elementów
CZĘŚĆ III
ZASADY KONSTRUKCJI MODELI DYNAMIKI OBIEKTÓW I PRZYKŁADY MODELI
13.Obwody elektryczne
13.1. Ogólne zasady konstruowania modeli
13.2. Operatorowe modele obwodów liniowych
13.3. Równania stanu obwodów elektrycznych
13.4. Transformator
13.5. Silnik prądu stałego
14. Układy mechaniczne
14.1. Ogólne zasady konstruowania modeli
14.2. Prosty ruch postępowy i obrotowy
14.3. Ruch względny
14.4. Ruch złożony
14.5. Układy z napędem elektrycznym
15. Układy hydrauliczne
15.1. Ogólne zasady konstruowania modeli
15.2. Zbiornik ze swobodnym wypływem
15.3. Układy zbiorników
15.4. Sieci hydrauliczne
15.5. Elementy hydrauliczne
15.6. Kaskady przepływowe
16. Układy przenoszenia substancji
16.1. Ogólne zasady konstruowania modeli
16.2. Przepływ substancji przez pojedynczy zasobnik
16.3. Układy zasobników
17. Układy termokinetyczne
17.1. Ogólne zasady konstruowania modeli
17.2. Magazyn energii w ukłądzie termokinetycznym
17.3. Centralne ogrzewanie
17.4. Wymienniki ciepła
17.5. Mieszanie substancji
18. Układy termodynamiczne
18.1. Ogólne zasady konstruowania modeli
18.2. Przepływ gazu przez zbiorniki
18.3. Kaskady przepływowe
19. Analogie układów
19.1. Charakterystyka ogólna
19.2. Układy mechaniczne i elektryczne
19.3. Układy hydrauliczne (pneumatyczne) i elektryczne
19.4. Układy cieplne i hydrauliczne
19.5. Analogie a różnice i uogólnienia
20. Układy o parametrach rozłożonych
20.1. Jednorodna linia elektryczna
20.2. Przewód rurowy
20.3. Wymiennik ciepła
CZĘŚĆ IV
ZASTOSOWANIE PROSTYCH MODELI DYNAMIKI
21. Techniczne aspekty badań symulacyjnych
21.1. Wprowadzenie
21.2. Identyfikacja parametrów modelu
21.3. Aplikacja modelu w programie symulacyjnym
21.4. Weryfikacja modelu
21.5. Badania symulacyjne modelu
22. Warianty modelu na przykładzie instalacji c.o.
Opis modelowanego obiektu
22.2. Sparametryzowany model ogrzewanego pomieszczenia
22.3. Model ogrzewanego budynku – zjawiska cieplne
22.4. Model instalacji c.o. – zjawiska cieplne i hydrauliczne
22.5. Sparametryzowany model kotła
23. Zastosowanie prostych modeli
23.1. Wprowadzenie
23.2. Badanie dynamiki obiektów
23.3. Układy regulacji
CZĘŚĆ V
ZADANIA
24. Formy modeli
24.1. Klasyfikacja modeli i podstawowa analiza
24.2. Interpretacja charakterystyk
24.3. Przekształcanie formy modeli
24.4. Modele złożone
25. Obiekty jednorodne
25.1. Odpowiedzi czasowe
25.2. Własności układów elementarnych
26. Parametry charakterystyk częstotliwościowych
26.1. Układy elektryczne
26.2. Układy mechaniczne
27. Przepływ cieczy przez zbiorniki
27.1. Wypływ cieczy ze zbiorników o różnych kształtach
27.2. Zbiorniki o różnych kształtach w kaskadzie
27.3. Przepływ przez kaskadę niewspółdziałającą
27.4. Przepływ przez kaskadę współdziałającą
27.5. Układ trzech zbiorników
28. Układy z ogrzewaniem
28.1. Przepływ ciepłego (zimnego ) medium
28.2. Ogrzewanie ( chłodzenie ) elementu
28.3. Model zastępczy układu cieplnego
28.4. Przepływ i podgrzewanie
29. Ruch i napęd
29.1. Kierunek ruchu i punkt odniesienia
29.2. Napęd elektryczny
29.3. Elementy hydrauliczne
29.4. Parametry ruchu
30. Symulacja
30.1. Parametry symulacji
30.2. Rozwiązania analityczne i symulacyjne
31. Egzamin
31.1. Egzamin z teorii
31.2. Egzamin z „obiektów”
Bibliografia
Skorowidz
DODATKI- na CD
A. ALGEBRA
A1. Algebra wektorowa
A2. Algebra liczb zespolonych
A3. Pierwiastki wielomianów
A4. Macierze i ich wyznaczniki
B. ANALIZA MATEMATYCZNA
B1. Pochodne funkcji
B2. Całki
B3. Wybrane funkcje
B4. rozwinięcia funkcji w szeregi
C. RACHUNEK OPERATOROWY
C1. Idea rachunku operatorowego
C2. Definicje i własności przekształcenia Laplace’a
C3. Definicja i własności przekształcenia Fouriera
C4. Podstawowe własności przekształceń
D. ROZWIĄZYWANIE LINIOWYCH RÓWNAŃ RÓŻNICZKOWYCH ZWYCZAJNYCH
D1. Metoda klasyczna rozwiązywania równań różniczkowych
D2. Metoda operatorowa
E. TEORIA STEROWANIA
E1. Charakterystyki wybranych członów dynamiki
E2. Badania różne
F. FIZYKA
F1. Zestawienie wzorów i oznaczeń
F2. Własności fizyczne wybranych materiałów
G. OPROGRAMOWANIA DO BADAŃ SYMULACYJNYCH
G1. Opis wybranych bloków Matlaba
G2. Wybrane programy symulacyjne
Wprowadzenie
Wykaz oznaczeń wielkości fizycznych
CZĘŚĆ I
OPIS I ANALIZA DYNAMIKI OBIEKTU
1. Fizyczne podstawy dynamiki obiektów
1.1. Statyka i dynamika obiektów
1.2. Analityczne metody konstrukcji modeli dynamiki
2. Modele w postaci równań różniczkowych
2.1. Równania różniczkowe zwyczajne
2.2. Równania różniczkowe zwyczajne liniowe
2.3. Równania różniczkowe zwyczajne nieliniowe
2.4. Opis w przestrzeni stanów
3. Modele operatorowe
3.1. Rachunek operatorowy
3.2. Transmitancje Laplace'a
3.3. Transmitancje Fouriera
4. Porównanie własności i form opisu modeli
4. l. Wprowadzenie
4.2. Podstawowe własności różnych form opisu
4.3. Relacje między różnymi formami opisu
4.4. Ograniczenia i pułapki
5. Modele rzeczywistych układów
5.1. Nieliniowość rzeczywistych obiektów
5.2. Schematy strukturalne
5.3. Eksperymentalna identyfikacja dynamiki
5.4. Podstawowe reguły upraszczania modeli dynamiki
Część II
Elementy modeli dynamiki obiektów
6. Elementy obwodów elektrycznych
6.1. Charakterystyka
6.2. Idealne źródła energii elektrycznej
6.3. Rezystancja (opór czynny )
6.4. Pojemność elektryczna
6.5. Indukcja magnetyczna i elektromagnetyczna
6.6. Podstawy działania maszyn elektrycznych
6.7. Zastępcze opisy elementów liniowych
7. Elementy układów mechanicznych
7.1. Charakterystyka
7.2. Idealne źródła energii mechanicznej
7.3. Sprężystość postaci
7.4. Tarcie
7.5. Bezwładność ciał w ruchu
7.6. Maszyny proste
7.6. Wektorowy charakter wielkości opisujących
8. Elementy układów hydraulicznych
8. l. Charakterystyka
8.2. Źródła ciśnienia i przepływu
8.3. Opór hydrauliczny (opór czynny przepływu)
8.4. Pojemność ściśliwości
8.5. Bezwładność cieczy (inertancja)
8.6. Transformacja ciśnienia i siły
8.7. Dynamika cieczy doskonałej
8.8. Zbiornik
8.9. Elementy nastawcze
9. Elementy układów przenoszenia substancji
9. l. Charakterystyka
9.2. Źródła ruchu
9.3. Transport i opóźnienie transportowe
9.4. Zasób (zbiornika, magazynu) i gromadzenie zasobu
10. Elementy układów termokinetycznych
10. l. Charakterystyka
10.2. Przenoszenie energii w postaci ciepła
10.3. Gromadzenie energii dostarczonej w postaci ciepła
10.4. Wymiennik ciepła
10.5. Opóźnienie transportowe w układach termokinetycznych
10.6. Wpływ temperatury na parametry układu
11. Elementy układów termodynamicznych
11.1. Charakterystyka
11.2. Opis stanu gazu
11.3. mechanika gazów
12. Analogie elementów
CZĘŚĆ III
ZASADY KONSTRUKCJI MODELI DYNAMIKI OBIEKTÓW I PRZYKŁADY MODELI
13.Obwody elektryczne
13.1. Ogólne zasady konstruowania modeli
13.2. Operatorowe modele obwodów liniowych
13.3. Równania stanu obwodów elektrycznych
13.4. Transformator
13.5. Silnik prądu stałego
14. Układy mechaniczne
14.1. Ogólne zasady konstruowania modeli
14.2. Prosty ruch postępowy i obrotowy
14.3. Ruch względny
14.4. Ruch złożony
14.5. Układy z napędem elektrycznym
15. Układy hydrauliczne
15.1. Ogólne zasady konstruowania modeli
15.2. Zbiornik ze swobodnym wypływem
15.3. Układy zbiorników
15.4. Sieci hydrauliczne
15.5. Elementy hydrauliczne
15.6. Kaskady przepływowe
16. Układy przenoszenia substancji
16.1. Ogólne zasady konstruowania modeli
16.2. Przepływ substancji przez pojedynczy zasobnik
16.3. Układy zasobników
17. Układy termokinetyczne
17.1. Ogólne zasady konstruowania modeli
17.2. Magazyn energii w ukłądzie termokinetycznym
17.3. Centralne ogrzewanie
17.4. Wymienniki ciepła
17.5. Mieszanie substancji
18. Układy termodynamiczne
18.1. Ogólne zasady konstruowania modeli
18.2. Przepływ gazu przez zbiorniki
18.3. Kaskady przepływowe
19. Analogie układów
19.1. Charakterystyka ogólna
19.2. Układy mechaniczne i elektryczne
19.3. Układy hydrauliczne (pneumatyczne) i elektryczne
19.4. Układy cieplne i hydrauliczne
19.5. Analogie a różnice i uogólnienia
20. Układy o parametrach rozłożonych
20.1. Jednorodna linia elektryczna
20.2. Przewód rurowy
20.3. Wymiennik ciepła
CZĘŚĆ IV
ZASTOSOWANIE PROSTYCH MODELI DYNAMIKI
21. Techniczne aspekty badań symulacyjnych
21.1. Wprowadzenie
21.2. Identyfikacja parametrów modelu
21.3. Aplikacja modelu w programie symulacyjnym
21.4. Weryfikacja modelu
21.5. Badania symulacyjne modelu
22. Warianty modelu na przykładzie instalacji c.o.
Opis modelowanego obiektu
22.2. Sparametryzowany model ogrzewanego pomieszczenia
22.3. Model ogrzewanego budynku – zjawiska cieplne
22.4. Model instalacji c.o. – zjawiska cieplne i hydrauliczne
22.5. Sparametryzowany model kotła
23. Zastosowanie prostych modeli
23.1. Wprowadzenie
23.2. Badanie dynamiki obiektów
23.3. Układy regulacji
CZĘŚĆ V
ZADANIA
24. Formy modeli
24.1. Klasyfikacja modeli i podstawowa analiza
24.2. Interpretacja charakterystyk
24.3. Przekształcanie formy modeli
24.4. Modele złożone
25. Obiekty jednorodne
25.1. Odpowiedzi czasowe
25.2. Własności układów elementarnych
26. Parametry charakterystyk częstotliwościowych
26.1. Układy elektryczne
26.2. Układy mechaniczne
27. Przepływ cieczy przez zbiorniki
27.1. Wypływ cieczy ze zbiorników o różnych kształtach
27.2. Zbiorniki o różnych kształtach w kaskadzie
27.3. Przepływ przez kaskadę niewspółdziałającą
27.4. Przepływ przez kaskadę współdziałającą
27.5. Układ trzech zbiorników
28. Układy z ogrzewaniem
28.1. Przepływ ciepłego (zimnego ) medium
28.2. Ogrzewanie ( chłodzenie ) elementu
28.3. Model zastępczy układu cieplnego
28.4. Przepływ i podgrzewanie
29. Ruch i napęd
29.1. Kierunek ruchu i punkt odniesienia
29.2. Napęd elektryczny
29.3. Elementy hydrauliczne
29.4. Parametry ruchu
30. Symulacja
30.1. Parametry symulacji
30.2. Rozwiązania analityczne i symulacyjne
31. Egzamin
31.1. Egzamin z teorii
31.2. Egzamin z „obiektów”
Bibliografia
Skorowidz
DODATKI- na CD
A. ALGEBRA
A1. Algebra wektorowa
A2. Algebra liczb zespolonych
A3. Pierwiastki wielomianów
A4. Macierze i ich wyznaczniki
B. ANALIZA MATEMATYCZNA
B1. Pochodne funkcji
B2. Całki
B3. Wybrane funkcje
B4. rozwinięcia funkcji w szeregi
C. RACHUNEK OPERATOROWY
C1. Idea rachunku operatorowego
C2. Definicje i własności przekształcenia Laplace’a
C3. Definicja i własności przekształcenia Fouriera
C4. Podstawowe własności przekształceń
D. ROZWIĄZYWANIE LINIOWYCH RÓWNAŃ RÓŻNICZKOWYCH ZWYCZAJNYCH
D1. Metoda klasyczna rozwiązywania równań różniczkowych
D2. Metoda operatorowa
E. TEORIA STEROWANIA
E1. Charakterystyki wybranych członów dynamiki
E2. Badania różne
F. FIZYKA
F1. Zestawienie wzorów i oznaczeń
F2. Własności fizyczne wybranych materiałów
G. OPROGRAMOWANIA DO BADAŃ SYMULACYJNYCH
G1. Opis wybranych bloków Matlaba
G2. Wybrane programy symulacyjne