№ 1 билет. Басқару алгоритмі деген не? Басқару деп- технологиялық процестерді жүргізу үшін басқару объектісіне әсер ететін тиімді ықпалды айтады.Басқару объектісі деп- технологиялық процесстерді жүзеге асыратын жабдықтарды айтады. Жалпы технологиялық процесстер орындалатын барлық өндіріс жабдықтары басқару объектілеріне жатады. Технологиялық процестің өзі де басқару объектісі бола алады, әр объектіде физикалық шаманың берілген мәнін тұрақтандырып, немесе оны берілген бағыттта өзгертіп отыратын басқарғыш құрылғысы болады. Технологиялық процесті берілген қызымет алгоритмі бойынша өткізу мақсатында объектіге сырттан берілетін арнайы нұсқаулар (ережелер) жиынтығын басқару алгоритмі дейді.

о 2.Суретте көрсетілген құрылымдық схема үшін жүйенің жалпы беріліс функциясын анықта

3.Өлшеу түрлерін ата .Тікелей өлшеу негізінде ізделінетін мән аспап көрсеткішінен алынады. Мысалы: тоқ амперметірмен , кернеу вольтметрмен, температура термометр арқылы алынады. Жанама өлшеу. Ізделінетін мән өлшенетін шамамен функционалды түрде байланысқан, яғни өлшенген шамалардың бір-бірімен байланысы арқылы табылады. Мысалы: ауаның қатысты ылғалдығы екі термометрдің ылғал және құрғақ көмегімен табылады. Немесе электр кедергісі аспап көрсеткішінен алынған тоқ пен кернеудің қатынастары арқылы алынатын мәнді айтуға болады.Жинақтап өлшеу. Тікелей өлшеу кезінде алынған бір немесе бірнеше біртекті шамаларды жөндеу жүйесін шешу арқылы алынады.Мысалы: сызықты түрде өсетін температура коэффицентін анықтау.Дифференциалды әдіспен өлшеу әдісінде ізделінетін мән алгебралық түрде өлшенетін және белгілі мәндердің айырымы арқылы табылады. Дифференциалдық әдіс бақыланатын шаманың ең жоғарғы дәлділігін қамтамасыз етеді. Мысалы: егер, өлшенетін айырым өлшенетін шамадан белгілі және ізделінетін шаманың 1% құраса, онда аспап бұл айырымды 1% дәлдікпен өлшейді, сонда ізделінетін мәннің дәлдігі 0,01% құрайды. Сондықтан дифференциалдық әдіс әр түрлі аспаптарда кеңінен қолданылады. Мысалы: концентрометрлерде қалыңдықты радиоактивті өлшеуде.Алмастыру әдісімен өлшеу. Ізделінетін мән белгілі мәнмен алмастыру арқылы анықталады, өлшеу процесінде (өлшеу кезінде) аспап көрсеткішіндегі мен белгілі шама бірдей болуы керек. Бұл әдіс тәжірбие жасауда электрлік шамаларды өлшеу үшін қолданылады.

№ 2 билет. 1. Автоматты басқару жүйесі деген не? АВТОМАТИКА - деп өндірісте процесстерді адамның қатысуынсыз басқаруға қажет техникалық құрылғылар мен басқару жүйелерін құруды қамтитын ғылым мен техника салаларын айтады. Автоматика өндірісті автоматтандырудың негізгі саласы болып табылады. Автоматтандырудың міндеті- өндірілетін өнімнің сапасы мен еңбектің тиімділігін арттыру.Кез келген өнірісте технологиялық процесстер белгілі бір физикалық шамалармен (параметрлермен) сипатталады. Өндіріс кезінде бұл шамалар алдын ала берілген бір деңгейде ұсталып немесе белгілі бір программа бойынша өзгеріске ұшырауы тиіс. Бұл міндетті әдетте автоматты басқару жүйесі (АБЖ) немесе автоматты реттеу жүйесі (АРЖ) жүзеге асырады. Автоматты басқару деп- қойылған мақсатқа жету үшін технологиялық процесске тиімді әсер ететін ықпалдардың жиынтығын айтады. Автоматты түрде басқарылатын құрылғылар (АБҚ) мен басқарылатын объектінің (БО) жиынтығы АБЖ құрайды.Автоматты басқару құрылғысы деп- адам қатысуынсыз басқару функцияларын жүзеге асыратын технологиялық жабдықты айтамыз.  2.Буындары параллель жалғанған жүйенің сызбасын және сәйкес беріліс функциясын жазып көрсет Параллель қосылған буындарда буындардың кірісіне бір мезетте бірдей ықпал беріледі де, буындардың шығыстық шамалары бір-бірімен қосылады. Параллель жалғанған буындары бар жүйенің беріліс функциясын былайша анықтайды.  3. Найквист критериінің тұжырымдалуы Бұл критеридің жәрдемімен тұйықталмағанған жүйенің АФЖС-сы бойынша тұйықталған жүйенің орнықтылығын анықтауға болады. Найквист критериін қолдану үшін, жүйенің тұйықталмаған кездегі КБФ-ын анықтау қажет. 

(14.1)

14.1 сурет Тұйықталмаған жүйе АФЖС. 1- орнықты, 2- орнықсыз жүйе.Жиілікке түрлі мән бере отырып, тұйықталмаған жүйенің АФЖС-ын тұрғызу арқылы тұйықталған жүйенің орнықтылығына баға беру қажет.Найквист критериі былайша тұжрымдалады: Егер тұйықталмаған жүйе орнықты болса, немесе орнықтылық шекарасында болса, онда тұйықталған жүйе орнықтылығы үшін тұйықталмаған жүйенің АФЖС жиілік нөлден шексіздікке дейін өзгергенде кординатасы (-1, j0) нүктесін қамтымауы әрі қажетті әрі жеткілікті шарты болып табылады (14.1 сурет). Егер тұйықталмаған жүйе орнықсыз болса, яғни сипаттама теңдеуінің m түбірі жорамал өстің оң жағында орналасса, онда тұйықталған жүйе орнықтылығының қажетті әрі жеткілікті шарты, жиілік нөлден шексіздікке дейін өзгергенде тұйықталмаған жүйе АФЖС кординатасы (-1, j0) нүктесін сағат тіліне қарсы бағытта m/2 рет қамтуы қажет. Найквист критериіне мынадай физикалық мән беруге болады. Жүйе кірісіне бірлік амплитудалы тербеліс берілсін. Егер тұйықталмаған жүйенің АФЖС кординатасы (-1, j0) нүктесінен өтсе, онда шығыстық тербеліс фаза жағынан кірістік тербелістен 180 0 қалыс қалады. Бұл жағдайла жүйені тұйықтаса, онда тұйықталған жүйеде өшпейтін тербеліс туындайды, яғни жүйе орнықтылық шекарасында болады.

14.2 сурет Тұйықталмаған орнықсыз жүйенің АФЖС (m=2). Тұйықталған жүйе орнықты.Егер тербелістер(шығыстық және кірістік) амплитудаларының қатынасы бірден кіші болса, онда жүйе АФЖС кординатасы (-1, j0) нүктесін қамтымайды, сол себептен шығыстық тербеліс амплитудасы уақыт ағымында біртіндеп кеміп, тұйықталған жүйе орнықты күйге түседі. Егер тербелістер амплитудаларының қатынасы бірден үлкен болса, онда жүйе АФЖС кординатасы (-1, j0) нүктесін қамтиды да, шығыстық тербеліс амплитудасы уақыт ағымында біртіндеп өсіп, тұйықталған жүйе орнықсыз күйге түседі.

№ 3 билет. 1.Суретте көрсетілген құрылымдық схема үшін жүйенің жалпы беріліс функциясын анықта.

2. Михайлов критериі

Бұл критерий бойынша тұйықталған және тұйықталмаған жүйелердің орнықтылығын анықтауға болады. Критерий Михайлов қисығының комплекстік жазықтығындағы графигінің өзгерісін талдауға негізделген. Михайлов қисығы (13.1) сипаттама полиномынан алынады. Ол үшін сипаттама теңдеуінде деп қабылдап, келесі функцияны аламыз

мұндағы нақты бөлік

жорамал бөлік

Жиілік нөлден шексіздікке дейін өзгергенде, векторының ұшы комплекс жазықтығында годограф сызады. Бұл сызылған годографты Михайлов қисығы деп атайды. Михайлов критериі былайша тұжрымдалады: дәрежелі жүйе орнықты болу үшін жиілік нөлден шексіздікке дейін өзгергенде Михайлов қисығы сағат тіліне қарсы бағытта біртіндеп ширекті кординатаның бас нүктесін баспай өтуі қажет (10.1 сурет)

13.1 Сурет Михайлов критериінің түсініктемесіне

а) – орнықты жүйе, б) – орнықсыз жүйе., в) -орнықтылық шекарасында

Егер , онда және , яғни Михайлов қисығы нақты оң жартылай осінде орналасқан нүктесінен басталады. Практикалық есептеулерде Михайлов қисығын тұрғызбай-ақ , сол қисықтың ерекше нүктелерін табу арқылы қисықтың өзгерісін зерттеуге болады.: Михайлов қисығының кордината өсімен қиылысу нүтелері келесі шарттан анықталады

и .

Экстремалдық нүктелер келесі шарттан табылады

және

Михайлов қисығының қай ширекте шексіздікке кететінін білу үшін, және мәндерінің таңбаларын анықтау жеткілікті

Михайлов критериінің салдары: және тәуелділіктері жиілік өсін кезектесіп қиып өтуі қажет (жалпы қиылыс сандары сипаттама теңдеуінің түбірлеріне тең), егер бұл шарт орындалмаса жүйе орнықсыз (13.2 сурет).

13.2 Сурет және тәуелділіктерінің графигі (а) -орнықты және (б)-орнықсыз жүйе

3. Өлшеу қателіктері

Кез келген өлшеу қанша жерден тыңғылықты орындалса да қателіктер туады.Оларды негізгі және қосымша қателіктерге бөлуге болады. Негізгі қателіктер нормамен (мөлшермен) жіберілетін қателіктер. Егер аспапқа сыртқы әсерлер (ылғалдылық, магнит және электр ағымдары әсер етсе) бұл аспап көрсеткішіне беріледі, мұны қосымша қателіктер деп атайды.

Практикалық түрде есепке алынатын қателіктер:

1.Абсалютті қателік бұл өлшенетін шаманың өлшенген А (өлшеу қордындысынан алынған) және нақты А_н мәнінің арасындағы айырым

ΔА=А-А_н

2.Қатысты қателік бұл абсалютті қателіктің нақты мәнге қатынасы арқылы процентпен өрнектеледі

В= %

3. Қатысты келтірілген қателік бұл абсолютті қателіктің аспап шкаласының жоғарғы А_max мен төменгі А_min айырымының қатынасына тең, процентпен өрнектеледі.

В_кел=

Мысалы вольтметр көрсеткіші 0-250 В қателігі 3 В болса

В_кел=

Ең жоғарғы келтірілген қателік аспаптың дәлділік класы деп аталады. Дәлділік класы екі түрге бөлінеді:

1. абсолютті қателік бойынша

2. қатысты қателік бойынша.

Дәлділік класы аспаптың циферблатында көрсетіледі. Өлшеу диапазоны аз болған сайын қатысты қателік үлкен болады. Мысалы, дәлділік класы 1,0, шкала аралығы 0-100 В тең вольтметр үшін келтірілген қатысты қателік , 0-90 В шкаласы, қатысты қателік құрайды, ал 30 В болса .

Өлшеу қателіктерінің дөректерінің (көрсеткіштердің дұрыс жазылмауынан, аспаптарды дұрыс қолданбаған, қоспаған,орналастырылмаған кезде туатын), систематикалық және кездейсоқ қателіктер.

Тұрақты немесе белгілі бір заңдылықтарға байланысты өзгеретін систематикалық қателіктер аспап градуировкасының (бөлігінің) жеткілікті түрде дәл еместігінің сыртқы әсерлердің өзгеруінен туылады.

Кездейсоқ қателіктер белгілі бір заңдылықтарға бағынбайтын өлшеу процессінде белгісіз кездейсоқ факторының әсерінен туады. Кездейсоқ қателіктер бір аспапта бір шаманы белгілі бір шартта бірнеше рет өлшегенде туады. Өлшеудің кездейсоқ қателігі δ_і құрайды.

δ_і=Q_i-Q_o,

Мұндағы Q_і-і-щі өлшеудің қортындысы.

Q_о- өлщенетін шаманың нақты мәні.

Бақылау өлшеу аспаптарының негізгі сипаттамасы болып сезімділік болып табылады. Сезімділік S-бұл аспаптың сызықты Δl немесе бұрыштың Δφ ауытқуының, бақыланатын шама мәнінің ΔА өзгерісінің қатынасына тең:

S=Δℓ/ΔA ;Δφ/ΔA

№ 4 билет.1.Құрылымдық схема дегеніміз не? Жүйелердің динамикалық модельдерін алу үшін, жүйе элементтерін сәйкесінше динамикалық буындармен алмастырып, бір-бірімен жалғастырылады. Жүйе элементтерінің математикалық моделін буын деп атаймыз. Жүйелердің қандай динамикалық буындардан тұратындығын және олардың өзара байланысын көрсетіп беретін графиктік кескінді құрылымдық схема дейміз. Құрылымдық схемаларда буындар тік төртбұрыш ретінде көрсетіліп, олардың ішіне буындардың беріліс функциялары жазылады. Салыстырушы (қосқыш) буын схемада секторларға бөлінген шеңбер түрінде көрсетіледі. 2. Гурвиц критериі

Критериді қолдану үшін сипаттама теңдеуінің коэффицинттерінен келесі кестені құрамыз

(13.1)

Гурвиц критериін қолдану үшін (13.1) сипаттама теңдеуінің коэффициенттерінен Гурвицтің бас анықтауышын құрамыз

Гурвиц анықтауышын құру тәртібі:

1. Бас диоганалға сипаттама теңдеуінің -ден бастап а_п -ға дейіңгі коэффициенттерін орналастыру керек

2. Бас диоганалдан жоғары жатқан коэффициеттердің индекстері біртіндеп ұлғаяды, ал төмен жатқан коэффициенттердің индекстері біртіндеп кеми береді

3. Егер коэффициенттердің индекстері нөлден кіші немесе үлкен болған жағдайда, коэффициенттер нөлмен алмастырылады

Гурвиц критериінің тұжырымдалуы: Егер болған жағдайда, Гурвиц анықтауышы және оның бардық диоганал минорлары оң болса, онда жүйе орнықты деп есептеледі. Диоганал минорлар келесі формулалармен есептеледі

; ; ; т.с.с.

анықтауышын құру тәртібінен шығатыны . Бұл теңдік екі жағдайда орындалады: немесе . Бірінші жағдайда жүйе апериодтық орнықтылық шекарасында болады (сипаттама теңдеуінің бір түбірі нөлге тең); Екінші жағдайда жүйе тербелмелі орнықтылық шекарасында болады (сипаттама теңдеуінің бір түйіндес түбірі жорамал ось бойында жатыр).

3. Температура өлшеугше арналған аспаптар Температураны әрекет принципіне сәйкес өлшеуге арналған аспаптарды келесідей жіктейді: ұлғаю термометрлері (сұйық, дилотометрлік, биметалдық); манометрлік термометрлер; термоэлектрлік түрлендіргіштер; кедергі термотүрлендіргіштері, пирометрлері.

Ұлғаю термометрі.

1. Сұйық шыны термометрлер.

Сұйық шыны термометрлердің жұмыс істеу принципі термометрлерге құйылған термометрлік сұйықтың жылулық ұлғаюына, яғни осы сұйықтың көлемінің өзгерісіне негізделген. Термометрлік сұйық ретінде сынап, толул, этил спирті,эфир т.б. пайдаланылады.

Сұйық шыны термометрлер -90 С-тан 600 С-қа дейінгі температураны өлшеуге пайдаланылады, ішіне шкала орнатылған таяқша түрінде жасалынады. Батырылатын ұшы шкаласы бар термометрлерде тік және бұрышты болып келеді.

2. Дилатометрлік термометрлер.

Бұлардың жұмыс істеу принципі түтікше мен стерженнің сызықтық температуралық ұлғаю коэффициентінің әртүрлі болуына қарай қыздырған кездегі ұзындықтарының өзгеру айырымын пайдалануға негізделген (4-сурет).