1. Дайте определения АУ, ОУ, УУ. Цель управления, назначение, задачи. АУ- воздействие на техническое устройство для выполнения определенных целей этих устройств ОУ- устройство, физический процесс либо совокупность процессов, которыми необходимо управлять для получения требуемого результата. Взаимодействие с ОУ происходит путём подачи на его условный вход управляющего воздействия (которое корректирует процессы протекающие в ОУ), при этом на выходе получается изменённый параметр (который является процессом-следствием) УУ - процесс подаваемый на вход объекта управления, обеспечивающий такое протекание процессов в объекте управления, которое обеспечит достижение заданной цели управления на его выходе, состоит из: задающего устройства, суммирующего устройства, усилителя, измерительного устройства, объекта управления, исполнительного устройства.

2.?!

3.Классификация САУ (разомкнутые, замкнутые, линейные, нелинейные). Замкнутые САУ это сау, в которых цепь прохождения сигналов образует замкнутый контур, включающий устройство управления и управляемый объект; отклонения управляемой величины от желаемых значений компенсируются воздействием через обратную связь вне зависимости от причин, вызвавших это отклонение.Такое управление наз. управлением по отклонению. Разомкнутые САУ - управление ведётся по жёсткой программе без анализа и учёта количества факторов в процессе работы управляемого объекта - на устройствоуправления не поступают сигналы, несущие информацию о текущем состоянии объекта управления, иногдаизмеряются и компенсируются лишь главные из возмущений (помех). Такое управление наз. управлениемпо возмущению. Нелинейные САУ - Нелинейной системой автоматического управления называется такая система, которая содержит хотя бы одно звено, описываемое нелинейным уравнением. Линейные САУ-К линейным относятся системы, состоящие из элементов описания, которые задаются линейными алгебраическими или дифференциальными уравнениями.

4. Виды сар по цели регулирования

А) Системы автоматической стабилизации.(астатические, статические). Выходное значение поддерживается на постоянном уровне(например температура в печи).

Астатические-поддерживают в статическом режиме эту переменную на постоянном уровне , при разных возмущающих воздействиях.

Статические-изменение регулируемой переменной в установленном режиме( выполняют с ошибкой)

Б) Следящие системы- изменяют регулируемую величину по произвольному закону.  Входное воздействие неизвестно. Оно определяется только в процессе функционирования системы. Ошибки очень сильно зависят от вида функции f(t).

В) Системы программного управления- заданное значение изменяется по заранее заданному программному закону f.

Г) Система адапатации - самообучаемая самоорганизующаяся

5. Функциональные блоки и звенья сау.

задающее устройство

Суммирующие устройство

Усилитель

измерительное устройство

обратная связь

орган управления

6. Определение динамики и статики сау.

Динамика – изменение переменных характеристик САУ в ответ на изменение параметров ОУ или управляющей величины. Уравнение динамки является система диф. ур. и описывает переходный процесс: ; - некоторая постоянная характеристика для данной цепи

Статика САУ – соотношение между переменными САУ в установ состоянии. Уравнение статики представляют собой систему алгебраических уравнений и описывают установившийся режим в САУ и можно получить из уравнения динамики, дифференциальная часть приравнивается к нулю. y=x.

7. Правила структурного преобразования звеньев. Обычно структурная схема САУ состоит из отдельных элементов, соединенных последовательно, параллельно или с помощью обратных связей, т.е. САУ можно рассматривать как комбинацию типовых динамических звеньев. Изображение системы управления в виде совокупности типовых и нетиповых динамических звеньев с указанием связей между ними носит название структурной схемы системы. Звено в этом случае выступает как элементарная структурная единица, преобразователь информации. Каждый элемент имеет один вход и один выход и заданную передаточную функцию. Существуют следующие правила структурных преобразований, позволяющие по передаточным функциям отдельных элементов определить требуемую передаточную функцию.  При последовательном соединении элементов передаточные функции перемножаются. При параллельном соединении передаточные функции суммируются. Правила структурных преобразований при наличии обратных связей (встречно-параллельное соединение) представлены на рис

8.Правила переноса узла. Перенос узла через элемент

исходное

1 2 полученные

9. Правила переноса сумматора.

Перенос сумматора через элемент исходное

1 2

Перенос сумматора через сумматор

Исходное

полученное

10. Функция Хевисайда - кусочно-постоянная функция, равная нулю для отрицательных значений аргумента и единице — для положительных. В нуле эта функция, вообще говоря, не определена, однако её обычно доопределяют в этой точке некоторым числом, чтобы область определения функции содержала все точки действительной оси. Чаще всего неважно, какое значение функция принимает в нуле.

11.Функция Дирака - обобщённая функция, которая позволяет записать точечное воздействие, а также пространственную плотность физических величин (масса, заряд, интенсивность источника тепла, сила и т. п.), сосредоточенной или приложенной в одной точке.

Рисунок-График функции sin x/x

12. Частотные характеристики линейной САУ (понятие годографа). Важную роль при описании линейных систем (звеньев) играют частотные характеристики, широко используемые для исследования динамических свойств элементов при их работе в вынужденном режиме. А) Частотная передаточная функция: W(jw). На комплексной плоскости частотная передаточная функция W(jw) определяет вектор ОС, длина (модуль) которого равна A(w), а угол, образованный этим вектором с действительной положительной полуосью, равен (w). Кривая, которую описывает конец этого вектора при изменении частоты от 0 до бесконечности (годограф вектора W(jw)), называется амплитудно-фазовой частотной характеристикой (АФЧХ) - это кривая(годограф), которую описывает конец вектора ОС при изменении частоты от 0 до бесконечности, т.е. годограф вектора. Годограф - кривая, представляющая собой геометрическое место концов переменного (изменяющегося со временем) вектора, значения которого в разные моменты времени отложены от общего начала. В) Вещественна частотная функция:

U(w) = Re * W (jw)

U(w) = A(w) * cos фи(w), график зависимости U от w называют вещественной частотной характеристикой.

Г) Мнимая частотная функция:

V(w) = Im * W (jw)

V(w) = A(w) * sin фи(w), график зависимости V от w называют мнимой частотной характеристикой.

Д) Амплитудно-частотная функция (АЧФ) – определяется отношением амплитуды выходного сигнала к амплитуде входного гармонического сигнала в установившемся режиме.

A(w) = |W (jw)| =

График зависимости А от w называют амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ). Она показывает, как пропускает звено сигнал различной частоты. Оценка пропускания делается по отношению амплитуд выходной и входной величин.

Е) Фазо-частотная функция (ФЧФ) – определяется сдвигом фазы выходного сигнала.

Фи (w) = argW (jw) = arctg V(w):U(w), график зависимости фи от w называют фазо-частотной характеристикой (ФЧХ). Она показывает фазовые сдвиги, вносимые звеном на различных частотах. Оценка пропускания делается по отношению амплитуд выходной и входной величин. При расчетах систем пользуются логарифмической амплитудно-частотной (ЛАЧХ) и логарифмической фазочастотной (ЛФЧХ) характеристиками. В этом случае по горизонтальной оси откладывают частоту в логарифмическом масштабе, что позволяет отложить на заданном отрезке значительный диапазон частот. Эта наиболее удобная форма представления частотных характеристик для решения задач анализа и синтеза систем.