
- •1. Что является объектом изучения теории автоматического управления (тау). Автоматика. Техническая кибернетика. Перечислить основные задачи линейной тау.
- •3. Сущность, достоинства, недостатки и принципиальные схемы следующих принципов управления: разомкнутое управление; управление по возмущению.
- •4. Принцип управления с обратной связью. Автоматические системы регулирования (аср). Структурная схема простейшей одноконтурной аср.
- •7. Временные элементы линейных звеньев аср: переходная функция, переходная характеристика элемента. Обратное преобразование Лапласа. Формула разложения Хэвисайта. Нормированная передаточная функция.
- •8. Назначение структурных схем. Виды структурных схем. Элементы алгоритмических структурных схем.
- •9. Правила преобразования структурных схем: последовательное соединение звеньев; параллельное соединение; охват звена обратной связью.
- •10. Правила преобразования структурных схем: перенос сумматора; перенос узла (точки) разветвления.
- •11. Правило Мейсона (Мэзона) преобразования структурных схем. Пример.
- •14. Логарифмические амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики.
- •19. Определить понятия «переходной процесс» в замкнутой системе регулирования и «качество процессов регулирования». По каким показателям (критериям) оценивается качество процесса регулирования.
- •2 2. Показатели качества переходных процессов в системах регулирования. Прямые показатели качества переходных процессов при отработке задающих и возмущающих воздействий и их определение.
- •23. Косвенная оценка качества переходных процессов в системе регулирования по вещественной переходной характеристике замкнутой системы.
- •25. Интегральные оценки качества переходных процессов в системе регулирования. Линейная интегральная оценка, квадратичная интегральная оценка, улучшенная интегральная квадратичная оценка.
- •26. Корневые оценки качества переходных процессов в системе регулирования.
- •28. Критерии устойчивости систем регулирования. Ценность критериев устойчивости. Алгебраический критерий устойчивости Гурвица: исходные данные; формулировка.
- •30. Критерии устойчивости систем регулирования. Ценность критериев устойчивости. Частотный критерий устойчивости Найквиста: исходные данные; формулировка в случае неустойчивой разомкнутой системы.
- •32. Критерии устойчивости систем регулирования. Ценность критериев устойчивости. Частотный критерий устойчивости Михайлова.
- •33. Устойчивость системы регулирования с запаздыванием
- •34. Этапы (работы) предшествующие синтезу системы регулирования. Два варианта постановки задачи синтеза системы регулирования. Синтез систем по минимуму интегральной оценки.
- •35. Синтез системы регулирования по желаемой передаточной функции замкнутой системы.
- •37. Синтез систем регулирования методом модельного оптимума. Критерий оптимального модуля. Обоснование вида желаемой (базовой) передаточной функции замкнутой системы. Вывод условия оптимизации.
- •41. Синтез двухконтурных каскадных систем регулирования с использованием метода модального оптимума.
- •42. Модификация метода модального оптимума.
- •43. Синтез систем с дифференцированием сигнала из промежуточной точки на основе метода модального оптимума и упредителя Смита.
- •44. Синтез систем регулирования методом симметричного оптимума. Критерий оптимизации. Базовая передаточная функция. Вывод условий оптимизации.
- •47. Сглаживание задающего сигнала в системе синтезированной методом симметричного оптимума.
- •48. Сглаживание и дифференцирование задающего сигнала в системе синтезированной методом симметричного оптимума.
2 2. Показатели качества переходных процессов в системах регулирования. Прямые показатели качества переходных процессов при отработке задающих и возмущающих воздействий и их определение.
При отработке задающих воздействий:
Перерегулирование σ
В большинстве случаев требуется, чтобы σ ≤10-30%.
В
ремя регулирования tp
Временем регулирования оценивается
длительность переходного процесса.
Обычно Δ = 5%*ууст.
Время нарастания tH Число колебаний
Обычно допускают 1-2 колебания, иногда до 4.
Е
сли
заданы перерегулирование и время
регулирования, то переходной процесс
не должен выходить за пределы определенной
области, называемой областью допустимых
отклонений.
При отработке возмущающих воздействий: Особенностью переходных процессов при отработке возмущающих воздействий является то, что их установившееся значение должно быть относительно малым в статических системах и равно 0 в астатических.
Перерегулирование σ
Непосредственно оценивается по максимальному отклонению регулируемой величины от оси абсцисс.
Время регулирования tp
Число колебаний
23. Косвенная оценка качества переходных процессов в системе регулирования по вещественной переходной характеристике замкнутой системы.
Оценка
качества переходного процесса по форме
вещественной частотной характеристики
базируется на зависимости:
Группа оценок качества:
1)
Установившееся значение переходного
процесса определяется по начальному
значению ВЧХ:
Низкие частоты оказывают наибольшее влияние на форму завершающей части переходного процесса.
2)
Начальное значение переходного процесса
определяется по конечному значению
ВЧХ:
В ысокие частоты оказывают наибольшее влияние на форму начальной части переходного процесса.
3) Если ВЧХ непрерывная, положительная, имеет вид вогнутой кривой и монотонно убывает по абсолютной величине, то переходной процесс в системе – монотонный.
4 ) Если на какой-либо частоте ордината ВЧХ больше начальной, то переходной процесс немонотонный.
5) При положительной, невозрастающей ВЧХ перерегулирование не превышает 18%.
6
)
При наличии у положительной ВЧХ максимума,
перерегулирование можно оценить по
формуле:
7)
Если ВЧХ положительна при частотах от
0 до ωП,
то время регулирования можно оценить
по формуле:
24. Косвенная оценка качества переходных процессов в системе регулирования по амплитудной частотной характеристике замкнутой системы. Показатель колебательности М, полоса пропускания, резонансная частота, частота среза.
П
оказатель
колебательности:
Считается, что система имеет допустимый запас устойчивости, если M = 1,5...1,7. Хороший запас устойчивости, если М = 1,1...1,3. Показатель колебательности М характеризует склонность системы регулирования к колебаниям.
П
олоса
пропускания: Интервал частот от 0 до ωП,
на котором выполняется условие
A(ω)≤0,707*A(0).
Если ПП большая, то система будет
пропускать высокочастотные возмущения
(помехи).
Резонансная частота: Частота ωр, при которой колебания проходят через систему с наибольшим усилением, а АЧХ достигает максимума.
Частота среза: Частота, при которой АЧХ принимает значение, равное 1. Как правило системы регулирования имеют на нулевой частоте А(0)=1.
По
частоте среза можно определить время
регулирования: