Вопросы к экзамену по курсу «Основы автоматики и системы автоматического управления»

1 Основные понятия и определения теории автоматического управления

1.1 Общие понятия

1.2 Воздействия и сигналы

1.3 Элементы и звенья АСУ

1.4 Принципы построения АСУ и их классификация

1.5 Классификация элементов автоматических систем

2 Теория линейных систем управления

2.1 Общие сведения о линейных системах

2.2 Устойчивость линейных АСУ

2.3 Линейные непрерывные АСУ

2.4 Линейные дискретные АСУ

2.5 Линейные АСУ при случайных воздействиях

3 Теория нелинейных систем управления

3.1 Общие сведения о нелинейных системах

3.2 Устойчивость нелинейных АСУ

4 Импульсные АСУ

4.1 Общие сведения

4.2 Оценка устойчивости импульсных АСУ

5 Основы теории оптимальных систем управления

5.1 Общие сведения об оптимальном управлении и задачи синтеза оптимальных систем

5.2 Системы, оптимальные по быстродействию

5.3 Системы, оптимальные по расходу ресурсов

5.4 Системы с минимальной энергией управления

5.5 Системы с минимальными потерями управления

6 Устройства АСУ

6.1 Измерительные

6.2 Усилительно-преобразовательные

6.3 Исполнительные

6.4 Корректирующие

7 Методы обработки сигналов

7.1 Обработка сигналов с датчиков

7.2 Фильтрация

7.3 Экстраполяция

7.4 Интерполяция

8 Использование ЭВМ в системах управления

8.1 Мат моделирование в задачах управления

8.2 Формы представления математических моделей АСУ

8.3 ЭВМ в контуре управления

9 Управление в условиях неопределенности

9.1 Основы теории нечетких множеств

9.2 Нечеткие модели управления

9.3 Управление процессами в условиях неопределенности

10 Управление техническим состоянием электронных средств

10.1 Основные понятия, термины и определения

10.2 Диагностическое моделирование в задачах управления техническим состоянием электронных средств

10.3 Обратные и некорректные задачи и их решение

10.4 Принятие решений и управление техническим состоянием электронных средств

1.1 Общие понятия

Понятие ТАУ как науки.

Наука изучающая общие для всех замкнутых автоматических систем ( вне зависимости от их физической природы) принципы построения, методы исследования статических и динамических св-в и метода выбора параметров системы для достижения предъяв-ых к ней требований.

Основные понятия и определения теории управления.

DefАвтоматизация – любой технический процесс состоит из ряда операций. Все операции делят на две группы:a) энергетические или силовые, б) информационные. К силовым относятся основные операции по обработке изделия. Для своего совершения они требуют затрат энергии. К информационным операциям относятся опер-ии контроля параметров техн. процесса, регул-ие технологич. режимов, управл. очередностью силовых операций.Контроль регулирования управления.В немеханизированном и в неавтоматизированном произв-е силовые операции выполняются за счет мускульной силы человека, а инфор-ые за счет умственной деятельности. Процесс освобождения человека от участия в силовых операциях произв-ва назыв. механизацией. Для этого придумали два вида машин:1) машины двигателя и 20 машины орудия. Процесс освобождения человека от участия в инфор-ых операциях производства назыв. автоматизация. Встречают автоматизацию: комплексную и не комплексную, полную и частичную. При комплексной автомат-и она охватывает весь комплекс операций по обработке изделия от получения сырья до выпуска готовой продукции. При частичной автомат-и она охватывает только часть информационных операций, например контроль и регулирование. В любой системе автомат. управ-я можно выделить две основные части: 1) объект управления (ОУ) 2) устройство автоматического управления (УАУ).DefОУ – назыв. совокупность техн-их средств, которые нуждаются в специал. организованном воздействии из вне для достижения поставленной цели.DefУправление это целенаправленное изменение состояния ОУ. Состояние объекта характ-ют рядом параметров, кот. отражают как влияние внешней среды на объект, так и внутреннее состояние объекта. В ТАУ обычно абстракцируются от конкретно физической природы и конструкции объекта, и представляют его в виде черного ящика.

Тех. система-совокупность и аппаратов, выполняемых то или иной технологический процесс

Технологический процесс-порядок и правила действия по созданию продукции или изделия

Автоматическое управление-упр. без участия человека

Автоматизированное управление-где система автом. управ. автоматически конпенсирует действия возмущения стабилизирует вых. координату с заданной точностью

Алгоритм функционирования-совокупность правил и законов определ-х ход тех. процессов или работы САР

Алгоритм управления- совокупность правил и законов по кот. осуществляется управл. воздействие

Регулятор-устройство,которое осуществляет управляющее воздействие и действует непосредственно на ОУ

Управляющий орган(исполнительный)- устройство кот. изменяет упр. воздействие и действует непосредственно на ОУ.

САУ-такая системе,кот. без участия человека реализует алгоритм функционирования

САР- такая система,кот. осущ. действия возмущения,поддерживая заданное значение вых. координаты с заданной точностью

Задачи теории автоматического управления.

В процессе разработки и проектирования САУ можно выделить следующие этапы:1)изучение ОУ т.е определ-е его характеристики, параметров, условие работы и воздействие которое он испытывает. Это будет задача идентификации. Цель: получить теорет-ми и эксперимен-ми математ. модель ОУ и других объектов управления.2)Формулирование требований предъявляемых системе. Это требования обычно формируются в техническом задании (ТЗ) проекта. На этом этапе речь идет о том, что требования обычно составл. технологами переформируются и уточняются в терминах ТАУ. Задача критериев качества САУ (оценка критериев качества).3)Выбор структуры САУ и параметров элементов системы для удовлетворения поставленных требований. Задача структурного и параметрического синтеза.4)Исследование спроектирован. системы ТАУ в целях проверки удовлетворяет ли она поставленным требованиям. Задача анализа, в этой задаче обычно выделяют подзадачи: а) исследование устойчивости САУ; б) определение точности в установившемся режиме; в) определение показателей или критериев качества переходных процессов в САУ при различных воздействиях на нее.