Введение

1. Что является объектом исследования теории автоматического управления как прикладной инженерной науки

Системы автоматического управления и процессы, протекающие в них.

2. Применимы ли выводы и результаты теории автоматического управления для изучения свойств систем управления объектами не только технического характера, но и экономическими, организационными и т.д.

Да, например, логистика.

3. Важнейшей составной частью, какой области науки и техники является теория автоматического управления

Автоматика→кибернетика.

4. Перечислить основные задачи линейной теории автоматического управления

• Изучение динамических свойств различных типовых звеньев автоматических систем.

• Формирование функциональных и структурных схем автоматических систем из типовых звеньев.

• Определение качества систем управления в установившихся режимах (точность систем).

• Определение качества систем в переходных режимах (качество переходных процессов).

• Исследование устойчивости автоматических систем управления.

• Изучение различных корректирующих устройств, которые вводятся в систему управления для повышения точности и улучшения качества переходных процессов систем.

• Создание различных методов синтеза корректирующих устройств и методов оптимизации систем по различным показателям качества.

1.Основные понятия и определения тау (6,9)

5. В чем заключается принцип действия (назначение) любого автоматического устройства управления (регулятора)

Обнаружить отклонения параметров, характеризующих работу объекта управления, от заданных для него законов изменения и воздействия на объект таким образом, чтобы устранить заданное отклонение от данного режима.

6. Начертить принципиальную схему объекта управления

ОУ – объект управления

X(t) – управляемая (регулируемая, выходная) величина

F(t) – возмущающее воздействие

X_p(t) – управляющее (регулирующее) воздействие

7. Определить понятие «управлять объектом»

Сформулировать на входе объекта управляющее воздействия X_p(t), которое целенаправленно изменит его состояние.

8. В чем состоит существенное отличие автоматического управления объектом от ручного управления

При ручном управлении задачу формирования необходимого управляющего воздействия выполняет человек, при автоматическом – АУУ.

9. Начертить принципиальную схему системы автоматического управления

АУУ – автоматическое устройство управления

ИУ – исполнительное устройство

ОУ – объект управления

X_зд(t) – задающее воздействие, характеризующее требуемое состояние ОУ

Xp(t) – управляющее (регулирующее) воздействие

X_p^*(t) – управляющее (регулирующее) воздействие той физической природы,

которая определяется природой ОУ

F(t) – возмущающее воздействие

X(t) – управляемая (регулируемая, выходная) величина

2. Фундаментальные принципы управления

10. Перечислить основные фундаментальные принципы управления

• Принцип разомкнутого управления

• Принцип управления по возмущению

• Принцип управления с ОС

• Комбинированное управление

11. Принципиальная схема и сущность принципа разомкнутого управления

ЗД – специальное устройство, которое формирует задающее воздействие

АУУ – автоматическое устройство управления

ИУ – исполнительное устройство

ОУ – объект управления

X_зд(t) – задающее воздействие, характеризующее требуемое состояние ОУ

X_p(t) – управляющее (регулирующее) воздействие

X_p^*(t) – управляющее (регулирующее) воздействие той физической природы,

которая определяется природой ОУ

F(t) – возмущающее воздействие

X(t) – управляемая (регулируемая, выходная) величина

Сущность – управляющее воздействие X_p(t) вырабатывается только на основе заданного заранее алгоритма функционирования АУУ.

12. Принципиальная схема и сущность принципа управления по возмущению (принцип компенсации)

ЗД – специальное устройство, которое формирует задающее воздействие

АУУ – автоматическое устройство управления

ИУ – исполнительное устройство

ОУ – объект управления

X_зд(t) – задающее воздействие, характеризующее требуемое состояние ОУ

X_p(t) – управляющее (регулирующее) воздействие

X_p^*(t) – управляющее (регулирующее) воздействие той физической природы,

которая определяется природой ОУ

F(t) – возмущающее воздействие

X(t) – управляемая (регулируемая, выходная) величина

Сущность – измеряют наиболее существенное возмущение и передают эту информацию АУУ, которое имеет возможность компенсировать отклонение управляемой величины X(t), вызванное этим возмущением.

13. Принципиальная схема и сущность принципа управления с обратной связью

ЗД – специальное устройство, которое формирует задающее воздействие

АУУ – автоматическое устройство управления

ИУ – исполнительное устройство

ОУ – объект управления

X_зд(t) – задающее воздействие, характеризующее требуемое состояние ОУ

X_p(t) – управляющее (регулирующее) воздействие

X_p^*(t) – управляющее (регулирующее) воздействие той физической природы,

которая определяется природой ОУ

F(t) – возмущающее воздействие

X(t) – управляемая (регулируемая, выходная) величина

Сущность – измеряют фактическое состояние управляемой величины X(t) и передают эту информацию АУУ. Чаще всего управляющее воздействие X_p(t) формируется по отклонению фактического состояния от заданного значения:

14. В чем заключается отличие автоматической системы регулирования (АСР) от автоматической системы управления

Управление с использованием отклонения фактического состояния от заданного значения E(t) называется регулированием, а АУУ называются АР. АСУ, состоящая из СЭ (сравнивающий элемент), АР, ИУ и ОЭ в прямой цепи системы, охваченной обратной связью, называется замкнутой АСР.

15. Определить понятие «главная обратная связь» АСР

Обратная связь, охватывающая всю совокупность звеньев системы (прямую цепь системы, включая СЭ, АР, ИУ и ОУ).

16. Какие знаки может иметь главная обратная связь АСР

Только минус.

17. Определить понятие «местные обратные связи» АСР

Обратная связь, которая охватывает какой-либо отдельный элемент или группу элементов системы.

18. Какие знаки могут иметь местные обратные связи АСР

И плюс, и минус.

19. Принципиальная схема и сущность принципа комбинированного управления

ЗД – специальное устройство, которое формирует задающее воздействие

АУУ – автоматическое устройство управления

ИУ – исполнительное устройство

ОУ – объект управления

X_зд(t) – задающее воздействие, характеризующее требуемое состояние ОУ

X_p(t) – управляющее (регулирующее) воздействие

X_p^*(t) – управляющее (регулирующее) воздействие той физической природы,

которая определяется природой ОУ

F(t) – возмущающее воздействие

X(t) – управляемая (регулируемая, выходная) величина

Сущность – измеряют наиболее существенное возмущение и фактическое состояние управляемой величины X(t) и передают эту информацию АУУ. Управляющее воздействие X_p(t) формируется как компенсацией отклонения управляемой величины X(t), вызванного наиболее существенным возмущением, так и по отклонению фактического состояния X(t) от заданного значения X_зд(t):