- •Примеры для практических занятий (задачи на экзамен):
- •6.Дано z-преобразование дискретной функции времени:
- •15. Написать разностное уравнение для фильтра с передаточной функцией
- •Контрольные вопросы для оценки остаточных знаний по курсу:
- •Контрольные задания для оценки остаточных знаний по курсу: Теория вентильного и цифрового электропривода
Контрольные вопросы для оценки остаточных знаний по курсу:
1.Перечислите достоинства дискретных систем управления и чем они обусловлены?
2.Перечислите недостатки дискретных систем управления и чем они обусловлены?
3.Перечислите основные свойства компьютерных систем управления. Их достоинства и недостатки.
4.Какие практические преимущества дает разработчику компьютерных систем математический аппарат Z-преобразования
5.Какие технические факторы могут сделать неприемлемым метод аналогового эквивалента при проектировании компьютерных систем управления электроприводами?
6.Нарисуйте модель и укажите ее параметры для формирования решетчатой функции.
7.Нарисуйте модель и укажите ее параметры для формирования серии импульсов с заданным периодом и скважностью?
8.Нарисуйте модель и укажите ее параметры для получения импульсной амплитудной частотной характеристики инерционного звена.
9.Укажите причину периодического характера импульсной частотной характеристики? Не противоречит ли это обстоятельство нашим представлениям о реакции инерционного звена на гармонический сигнал с увеличивающейся частотой?
10.Напишите разностное уравнение для переменных, связанных дискретной передаточной функцией W(z)=3z/(z+0,5)
11. Как ведет себя динамическое звено с передаточной функцией W(z)=3z/z+1,5 при подаче на его вход постоянного сигнала?
12.Какие условия следует соблюдать при моделировании цифроаналогового преобразователя с использованием фиксатора нулевого порядка?
13.Какие факторы определяют разрядность аналого-цифрового преобразователя в электроприводе с компьютерным управлением?
14.Укажите алгоритм для программной реализации цифрового фильтра с передаточной функцией W(p)=2/0,2р+1 при периоде квантования То=0,1с.
15.Почему для реализации функции управления приводом нам необходимо использовать таймер и таймерные прерывания?
17.Нарисуйте функциональную схему аппаратной реализации компьютерного таймера и принцип его настройки на заданную частоту.
18.В каких случаях при моделировании компьютерной системы управления нам приходится использовать транспортное запаздывание?
19.Укажите необходимое и достаточное условие устойчивости импульсной системы, заданной дискретной передаточной функцией.
20.Ваши представления о понятиях: «микротехнологии, нанотехнологии» и имеют ли они отношение к решениям задач в данном курсе?
Контрольные задания для оценки остаточных знаний по курсу: Теория вентильного и цифрового электропривода
1.Какие свойства достаточны, чтобы отнести САУ к разряду дискретной
A: - квантование по уровню
B: - наличие в системе нелинейных звеньев
C: - квантование по времени
D: - отсутствие в системе линейных звеньев
E: - наличие релейного регулятора
2.Перечислите достоинства импульсной системы управления
A: - неизменно более высокая точность
B: - высокая помехозащищенность
C: - более высокая динамическая устойчивость
D: - многоканальность в управлении
E: - свойство адаптивности
3.Перечислите недостатки дискретных (релейных) систем управления:
A: - наличие автоколебаний
B: - проблемы устойчивости при больших дискретах по уровню
C: - низкое быстродействие
D: - аппаратная сложность в реализации
E: - высокая потребляемая мощность в системе управления
4.Перечислите основные достоинства компьютерных систем управления.
A: - более высокое быстродействие автоматических систем
B: - высокая точность контролируемого параметра
C: - быстрая реализация алгоритма управления
D: - легкая модернизация систем управления
E: - возможность реализации сложных алгоритмов управления
5.Какие практические преимущества дает разработчику компьютерных систем математический аппарат Z-преобразования
A: - исключает проблемы устойчивости из-за квантования по времени
B: - исключает проблемы устойчивости вследствие квантования по уровню
C: - облегчает процесс разработки алгоритмов управления на ЭВМ
D: - удобен для получения установившегося процесса с учетом дискретности
E: - автоматически учитывает нелинейности в АСУ
6.Какие технические факторы могут сделать неприемлемым метод аналогового эквивалента при проектировании компьютерных систем управления электроприводами?
A: - принята недопустимо высокая частота квантования
B: - завышена разрядность аналого-цифрового преобразователя
C: - быстродействие управляющей ЭВМ недостаточно для реализации расчетного периода квантования
D: - узкая полоса пропускания управляемого электропривода
E: - отсутствие в ЭВМ прямого доступа к памяти
7.Какие элементы в модели Матлаб абсолютно необходимы для формирования решетчатой функции исследуемого сигнала.
A: - импульсный ключ
B: - фиксатор нулевого порядка
C: - квантователь
D: - импульсный генератор
E: - транспортное запаздывание
8.Какие элементы в модели Матлаб необходимы для генерации серии импульсов с заданным периодом и скважностью?
A: - импульсный ключ
B: - фиксатор нулевого порядка
C: - квантователь
D: - импульсный генератор
E: - транспортное запаздывание
9.Какие элементы определяют причину периодического характера импульсной частотной характеристики объекта?
A: - ключ
B: - фиксатор нулевого порядка
C: - квантователь
D: - импульсный генератор
E: - Источник синусоидального сигнала
F: - транспортное запаздывание
10.Напишите разностное уравнение для переменных, связанных дискретной передаточной функцией W(z) = Y(z)/X(z) = 3z/x-1
A: - Y(k)= 3X(k+1) +Y(k-1)
B: - Y(k)= 3X(k) +Y(k-1)
C: - Y(k)= 3X(k) -Y(k-1)
D: - Y(k)= 3X(k) +Y(k)
E: - Y(k)= 0.3X(k) +Y(k-1)
11. Как ведет себя динамическое звено с передаточной функцией W(z)=3z/z+1,5 при подаче на его вход постоянного сигнала?
A: - выходная координата неуклонно увеличивается со знаком плюс
B: - выходная координата неуклонно увеличивается со знаком минус
C: - переходный процесс носит апериодический характер
D: - переходный процесс носит колебательный характер
E: - переходный процесс повторяет форму входного сигнала
12.Какой элемент следует использовать при моделировании цифроаналогового преобразователя и каков параметр настройки?
A: - фиксатор нулевого порядка, время фиксации равно периоду квантования
B: - фиксатор нулевого порядка, время фиксации равно 2-м периодам квантования
C: - квантователь, параметр настройки d= 1
D: - Фиксатор с произвольным временем фиксации
E: - квантователь, период квантования равен 1с
13.Какие факторы определяют разрядность аналого-цифрового преобразователя в электроприводе с компьютерным управлением?
A: - полоса пропускания регулируемого привода
B: - выбранная частота таймера
C: - диапазон регулирования аналогового эквивалента
D: - требуемый диапазон регулирования проектируемого привода
E: - чем больше разрядность, тем лучше
14.Укажите алгоритм для программной реализации цифрового фильтра с передаточной функцией W(p)=Y(z)/X(z)=2/z – 0.5 при периоде квантования То=0,1с.
A: Y(K) = 2X(k) +0.5Y(k-1)
B: Y(K) = 2X(k-1) +0.5Y(k-1)
C: Y(K) = 2X(k-1) +0.5Y(k)
D: Y(K) = 2X(k) +0.5Y(k)
E: Y(K) = 2X(k-1) +10Y(k-1)
15.Почему для реализации функции управления приводом нам необходимо использовать таймер и таймерные прерывания?
A: - для повышения плавности регулирования
B: - для повышения быстродействия системы управления
C: - для повышения точности задания скорости
D: - для параллельного выполнения других процессов
E: - для реализации заданных временных функций
16.Какие элементы входят аппаратную реализацию компьютерного таймера?
A: - оперативная память
B: - регистр – защелка
C: - счетчик 16-разрядгый
D: - счетчик 32- разрядный
E: - импульсный генератор
17.Для учета каких факторов при моделировании компьютерной системы управления нам приходится использовать транспортное запаздывание?
A: - время реализации алгоритма фильтра
B: - время переходного процесса РЭП
C: - время вывода на дисплей переменных системы управления
D: - время реализации регулятора
E: - собственное время настройки таймера
18.Укажите необходимое и достаточное условие устойчивости импульсной системы, заданной дискретной передаточной функцией.
A: - положительность всех коэффициентов характеристического уравнения
B: - единичное значение коэффициента при старшей степени z
C: - все корни характеристического уравнения отрицательны
D: - все корни характеристического по модулю меньше единицы
E: - все полюсы передаточной функции вещественные
19. Имеют ли отношение решаемые в курсе задачи к нанотехнологиям?
A: - нет, это совсем другая область техники
B: - да, но частично, как имеющая теоретическую общность
C: - да, прямое, сама нанотехнология реализуема при наличии высокоточных
позиционных электроприводов
D:- да, успехи нанотехнологии и как следствие успехи в производстве наносхем обуславливают прогресс в области высокоточных позиционных приводов
E: - нет, электропривод обеспечивает процессы мощного управления и к микро- и нанотехнологиям отношения не имеет
20. Какие преимущества у языка Ассемблер перед языками высокого уровня при разработке цифровых систем управления электроприводом?
A: - преимуществ нет
B: - получаемые программы оптимальны по быстродействию
C: - более легкий процесс программирования
D: - не требуется знания аппаратуры сопряжения
E: - доступность ресурсов ЭВМ
Литература:
А.К.Мартыничев, В.А.Новицкий Теория цифрового электропривода, ЧГУ 2009г
А.К.Мартыничев, В.А.Новицкий Теория вентильного и цифрового электропривода, Сборник лабораторных работ ,ЧГУ 2009г
Бсекерский В.А Сборник задач по САУ , 1976? г