лекции / Лекции дсау / Экзамен Цифровые САУ ЭП 1999
.docВопросы по курсу
“Цифровые системы управления”
-
Отличительные особенности дискретных систем автоматического управления. Способы квантования сигналов. Типы модуляции сигналов. Устройства выборки и хранения; ЦАП и АЦП; источники погрешности преобразования информации в ЦАП и АЦП.
-
Уравнения и структуры дискретно-непрерывных фильтров. Пример фильтрации гармонической помехи. Представление контроллера как дискретного фильтра
-
Понятие амплитудно-импульсного элемента. Уравнения импульсного элемента. Идеальный импульсный элемент (ИИЭ).
-
Свойства импульсного элемента. Частотные характеристики. Свойства изображения выходного сигнала квантователя F*(s) на комплексной плоскости s. Восстановление сигналов по дискретным выборкам. Теорема Котельникова – Шеннона.
-
Несмещенные и смещенные решетчатые функции. Разности и суммы решетчатых функций. Разностные уравнения.
-
Спектры непрерывных и решетчатых функций. Частотные и временные характеристики типовых сигналов САУ. Принцип неопределенности.
-
Экстраполяторы (фиксаторы).
-
Дискретные преобразования и их основные свойства: Дискретное преобразование Лапласа: Прямое D - преобразование. Обратное D - преобразование. Основные теоремы и правила D - преобразования: теорема линейности; смещение аргументов; изображение разностей.
-
D - преобразование: теоремы о начальном и конечном значениях; дифференцирование и интегрирование изображений; формулы свертывания; сумма ординат решетчатой функции. D - преобразование и ряды Фурье. Связь между изображениями непрерывной функции и соответствующей ей решетчатой функции.
-
Определение Z- преобразования. Связь преобразования Лапласа и Z- преобразования. Вычисление Z- преобразования. Связь между плоскостью Q и плоскостью Z.
-
Обратное Z- преобразование: метод разложения на простые дроби; метод разложения в степенной ряд; метод, основанный на использовании формул обращения.
-
Основные свойства Z-преобразования: сумма и разность; умножение на константу; сдвиг во временной области; смещение в области изображений; теоремы о начальном и конечном значениях.
-
w-- преобразование. Свойства w-- преобразования. Соответствие комплексных плоскостей Q, Z и W.
-
Структурные схемы цифроаналоговой системы автоматического управления. Передаточные функции импульсной системы, содержащей импульсный элемент.
-
Передаточные функции цифрового управляющего устройства. Рекурсивные и нерекурсивные цифровые фильтры. Интегрирующие цифровые управляющие устройства.
-
Структурные преобразования ДСАУ. Типовые структуры ДСАУ.
-
Методы исследования ДСАУ в плоскости Z: Построение переходных процессов в ДСАУ с помощью Z-преобразования. Определение переходного процесса в ДСАУ путем разложения в ряд Лорана.
-
Синтез ДСАУ в плоскости Z: Синтез последовательного регулятора по заданной желаемой дискретной передаточной функции системы.
-
Синтез ДСАУ в плоскости Z: Синтез последовательного регулятора по заданной желаемой переходной функции h[nt] системы.
-
Анализ устойчивости ДСАУ в Z плоскости. Применение критерия Шура-Кона для анализа устойчивости ДСАУ.
-
Реализация цифровых регуляторов ДСАУ. Декомпозиция ДСАУ: непосредственная декомпозиция; последовательная декомпозиция; параллельная декомпозиция.
-
Синтез ДСАУ в плоскости Z: Синтез регулятора с конечным временем переходного процесса.
-
Исследование ДСАУ в плоскости W: Получение передаточных функций и частотных характеристик ДСАУ. Псевдочастотные характеристики в плоскости W.
-
Исследование устойчивости ДСАУ в плоскости W; особенности применения критерия Найквиста; метод выявления скрытых колебаний с помощью критерия Найквиста.
-
Принципы построения ЛАЧХ ДСАУ: Построение логарифмических характеристик для всего частотного диапазона.
-
Принципы построения ЛАЧХ ДСАУ: Построение логарифмических характеристик ДСАУ для низкочастотной области.
-
Принципы построения ЛАЧХ ДСАУ: Построение логарифмических характеристик ДСАУ для низкочастотной области.
-
Динамический синтез ДСАУ: Построение желаемой ЛАХ, удовлетворяющей требованиям точности и заданного качества переходных процессов.
-
Синтез цифровой ДСАУ по непрерывному аналогу. Причины погрешности цифрового корректирующего устройства. Нахождение передаточной функции цифровой части методом Тастина.
-
Идентификация объекта регулирования по его переходной характеристике. Определение желаемой передаточной функции системы по желаемой переходной характеристике.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бесекерский В.А. Цифровые автоматические системы. - М. Наука, 1976.
2. Бесекерский.В.А., Изранцев В.В. Системы автоматического управления с микро-ЭВМ. - М. Наука, 1987.
3. Микропроцессорные системы автоматического управления /Под ред. В.А.Бесекерского. - Л. Машиностроение, 1988.
4. Куо Б. Теория и проектирование цифровых систем управления. - М. Машиностроение, 1986.
5. Герман-Галкин С.Г. и др. Цифровые электроприводы с транзисторными преобразователями. - Л. Энергоатомиздат, 1986.
6. Файнштейн В.Г., Файнштейн Э.Г. Микропроцессорные системы управления тиристорными электроприводами. - М. Энергоатомиздат, 1986.
7. Джон М. Смит Математическое и цифровое моделирование для инженеров и исследователей. - М. Машиностроение, 1980.