Билет 1.

Автоматизация – замена умственного труда человека работой автоматических устройств.

Управление – процесс, обеспечивающий по целевому назначению протекание процессов.

Цель – причина управления.

Регулирование – частный случай управления, целью которого является обеспечение близости текущих значений по одной или нескольким координатам объекта их заданным значениям.

Объект управления – некоторое техническое устройство, на которое направлен процесс регулирования.

Цель управления – определенное значение или соотношение координат процесса в объекте управления или их изменение во времени, при которых обеспечивается достижение заданных результатов.

Состав САУ: Устройство Управления (совокупность устройств, осуществляющих управление заданными технологическими параметрами), Объект Управления.

Внешнее воздействие g(t) – сигнал, задающий алгоритм (закон) регулирования выходной величины.

Выходная величина y(t) – главный технологический параметр регулирования.

Возмущающее воздействие f(t) – внешнее воздействие на любое звено САУ, как правило, затрудняющее процесс регулирования.

Разомкнутые САУ – регулирование осуществляется при помощи регулирующего исполнительного органа, установленного в определенное положение.

Замкнутые САУ – в них происходит изменение текущего y(t) и сравнивается с необходимым. Если минимизируется отклонение, то «с положительной обратной связью», иначе – «с отрицательной обратной связью».

Билет 2.

Задающий элемент – задает закон управления выходной величиной.

Последовательно преобразующий элемент – преобразует сигнал ошибки в сигнал, позволяющий придать САУ желаемые свойства.

Усилительный элемент – служит для усиления сигнала до достаточного уровня.

Исполнительный элемент – перемещает регулирующий орган ОУ в направлении минимизации сигнала рассогласования.

Элемент местной обратной связи – придает системе желаемые динамические свойства.

Чувствительный элемент – измеряет основное возмущение.

Преобразующий элемент возмущения – преобразует возмущение в сигнал УУ.

Элемент главной обратной связи – служит для получения y_ос(t).

Билет 3.

Принципы управления в САУ:

• по отклонению – САУ строится так, чтобы управляющее воздействие приводило РО в заданное положение. Экономически невыгодный метод.

• по возмущению – САУ парирует отрицательные внешние воздействия.

Билет 4.

Классификация САУ:

По виду задающего сигнала: автоматической стабилизации (вход и выход – константы), программный (задающее воздействие – функция времени), следящие системы (изменение задающего сигнала по случайному закону).

По виду функциональной схемы: одноконтурные, многоконтурные (с одной регулируемой величиной, с несколькими регулируемыми величинами (связанные (автономные, неавтономные), несвязанные (зависимые, независимые))).

По воздействию чувствительного элемента на регулирующий орган: прямого управления (чувствительный элемент = орган управления), косвенного управления.

По виду зависимости регулируемой величины от внешнего воздействия: статические (в установившемся режиме есть отклонение регулируемой величины от заданного значения, зависящее от возмущающего воздействия), астатические (ошибки нет).

По виду воздействия регулирующего органа на ОУ: непрерывного управления (аналоговые, y=F(g)), релейные, импульсные, цифровые.

По характеру звеньев и вида дифференциального уравнения: линейные (простые, распределенные, с запаздыванием), нелинейные(существенно, несущественно).

По степени самонастройки, адаптации, оптимизации и интеллектуализации: экстремальные (y(t) – экстремум при любом f(t)), с самонастройкой параметров (адаптивные, изменяют y(t) по оптимальному закону в соответствие с заданным функционалом), с самонастройкой структуры (заранее не определены зависимости параметров от внешних условий, возмущений и т.п., идентификатор проводит сбор и обработку информации об объекте), интеллектуальные (для управления сложными объектами с плохо изученной структурой).

Билет 5.

Поколения:

1. Адаптивные к изменению внешних условий; способны улучшать работу по мере накопления опыта.

2. Самообучающиеся и самонастраивающиеся системы с нечеткой логикой; основаны на знаниях.

Принципы построения САУ:

1. Наличие взаимодействия управляющей системы с реальным миром.

2. Открытость – для обработки и получения знаний.

3. Сохранение функционирования при отказе высших уровней.

4. Наличия методов прогнозирования изменения среды функционирования.

5. Наличие у системы структуры построения.

Билет 6.

Математические модели объектов управления можно представить следующим образом:

1. В виде пространства состояний:

, u – входное воздействие?

2. При помощи передаточной функции:

Детерминированные системы – полностью определены.

Стохастические – наличие случайных воздействий.

Методы идентификации САУ:

Структурная идентификация – определяется структура модели (передаточной функции);

Параметрическая идентификация – определяются параметры модели (передаточной функции).

Если структура известна, то для определения вектора параметров a подаются возмущения, снимается выходной сигнал и производится идентификация по критерию .

Если структура неизвестна, то подается класс воздействий (единичная функция, единичный импульс, гармонические колебания, ступенчатые функции), путем чего выбирается математическая модель.

Если нет возможности определить структуру ОУ, то производится аппроксимация в виде рядов, т.е. многочлена (известны u₁.. u_x и y в конкретные значения времени t_i, подстановка в y(t)=F(u(t),a)). После a определяется путем минимизации какого-либо критерия .