Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ТАУ 1 семестр - вопросы и типовые задачи

.pdf
Скачиваний:
62
Добавлен:
09.04.2015
Размер:
128.24 Кб
Скачать

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

по курсу «Теория автоматического управления» (I-й семестр, преп. Н.Б.Филимонов)

1.Основные понятия системы автоматического управления (объекта управления, управляющее устройство, блок-схема системы управления).

2.Разомкнутые и замкнутые системы управления.

3.Принципы автоматического управления: по отклонению, по возмущению, комбинированное управление.

4.Классификация систем регулирования: системы стабилизации, системы программного регулирования, следящие системы.

5.Пример системы стабилизации скорости вращения электродвигателя.

6.Классификация автоматических систем.

7.Обобщенная функциональная схема САР и основные ее элементы.

8.Два подхода к описанию математической модели систем управления.

Пример нелинейной математической модели системы в переменных “вход-выход” и в переменных состояния.

9.Линеаризация статических нелинейных элементов, заданных графически.

10.Линеаризация динамических нелинейных элементов, заданных аналитически.

11.Описание динамики и статики линейных систем в переменных “вход-выход”.

12.Описание динамики и статики линейных систем в переменных состояния.

13.Графическое изображение уравнений линейной системы в переменных состояния на примере системы второго порядка.

14.Обоснование неединственности вектора состояния для линейной динамической системы. Переход от одного вектора состояния линейных динамических систем к другому.

15.Метод получения описания в переменных состояния динамики линейной системы с передаточной функцией без нулей.

16.Метод получения описания в переменных состояния динамики линейной системы с передаточной функцией общего вида.

17.Преобразование Лапласа: понятие и свойства.

18.Изображение по Лапласу линейного дифференциального уравнения.

19.Нахождение реакции линейной системы на произвольное входное воздействие с помощью преобразования Лапласа.

20.Понятие передаточной функции системы и ее свойства.

21.Нахождение передаточной функции линейной системы по уравнениям в переменных “вход-выход”.

22.Нахождение передаточной функции линейной системы по уравнениям в переменных состояния.

23.Частотные характеристики системы: виды и их связь.

24.Логарифмические частотные характеристики системы.

25.Временные характеристики системы.

26.Связь входа и выхода линейной системы через ее временные характеристики.

27.Виды соединений систем: последовательное, параллельное и охват обратной связью.

28.Правила преобразования структурных схем систем регулирования.

29. Понятие и виды типовых звеньев систем регулирования.

30.Идеальное усилительное звено и звено запаздывания.

31.Апериодическое звено.

32.Колебательное звено.

33.Дифференцирующее и интегрирующее звенья.

34.Форсирующие звенья.

35.Понятие минимально- и неминимально-фазовых звеньев.

36.Построение логарифмических характеристик систем регулирования.

37.Понятие устойчивости автоматических систем.

38.Определение устойчивости системы по Ляпунову.

39.Теоремы Ляпунова об устойчивости нелинейных систем по уравнениям первого приближения.

40.Необходимые и достаточные условия устойчивости линейных систем.

41.Понятие критериев устойчивости линейных систем: алгебраические и частотные критерии устойчивости.

42.Алгебраические критерии устойчивости. Критерий устойчивости Гурвица.

43.Частотные критерии устойчивости. Критерий Михайлова и его следствие.

44.Критерий устойчивости Найквиста для различных случаев устойчивости разомкнутой системы.

45.Понятие качества систем автоматического регулирования (САР).

46.Качество САР в установившемся режиме.

47.Коэффициенты ошибок и расчет ошибки САР.

48.Расчет установившейся ошибки САР для типовых задающих воздействий.

49.Статические и астатические САР.

50.Качество САР в переходном режиме. Прямые показатели качества.

51.Косвенные показатели качества САР: частотные, корневые и интегральные.

52.Корневые оценки качества переходных процессов САР.

ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ

по курсу «ТАУ», I-й семестр

Задача 1

Для системы получить уравнения в переменных состояния

Задача 2

Для системы с передаточной функцией прямой цепи вида

W(s) =

 

K(τs + 1)

 

s(T s + 1)(T s

+ 1)

1

2

 

определить соотношения параметров, обеспечивающих устойчивость.

Задача 3

Найти передаточную функцию системы

Задача 4

Для системы определить постоянную времени T звена, заданного своей ЛАХ, обеспечивающего устойчивость системе при любом его коэффициенте усиления K.

Задача 5

Построить логарифмические частотные характеристики системы.

Задача 6

Построить наблюдатель состояния системы с передаточной функцией вида

1

,

W(s) =

 

s(s + 1)(s + 2)

все характеристические числа которого равны -1.

Задача 7

Определить установившуюся ошибку в системе при воздействии на входе единичного скачка

Задача 8

Для объекта регулирования вида

с параметрами: K=10, τ=0,05, T=0,5, построить модальный регулятор, обеспечивающий в замкнутой системе в условиях полной информации о векторе состояния объекта кратный полюс, равный -5.

Задача 9

Для системы с передаточной функцией в прямой цепи

W(s) =

 

K(τs + 1)

 

(T

s + 1)(T s

+ 1)

1

2

 

определить коэффициент в цепи обратной связи Kо с, обеспечивающий системе свойство астатизма первого порядка

Задача 10

Для системы задачи 9 определить коэффициент цепи обратной связи Kо с, обеспечивающий устойчивость системе.

Задача 11

Построить логарифмические частотные характеристики системы

при K=1, T=0

Задача 12

Исследовать управляемость системы

x1 = x2 + x4 +u, x2 = x1 + x3 ,

x3 = x2 + x4 +u, x4 = x1 + x3.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.