- •1. Что является объектом изучения теории автоматического управления (тау). Перечислить основные задачи линейной тау.
- •4. Классификация систем автоматического управления в зависимости от: свойств входящих в систему элементов; природы функционирующих в системе сигналов; назначения системы управления.
- •6. Временные элементы линейных звеньев аср: переходная функция, переходная характеристика элемента. Обратное преобразование Лапласа. Формула разложения Хэвисайта. Нормированная передаточная функция.
- •7. Назначение структурных схем. Виды структурных схем. Элементы алгоритмических структурных схем.
- •8. Правила преобразования структурных схем: последовательное соединение звеньев; параллельное соединение; охват звена обратной связью.
- •9. Правила преобразования структурных схем: перенос сумматора; перенос узла (точки) разветвления. Правило Мейсона (Мэзона) преобразования структурных схем.
- •12. Логарифмические амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики.
- •16. Пропорционально-интегрально-дифференциальный (пид-) закон регулирования. Схемы реализации и переходные характеристики пи- и пид-законов регулирования.
- •17. Определить понятие «качество процессов регулирования». По каким показателям (критериям) оценивается качество процесса регулирования.
- •2 0. Показатели качества переходных процессов в системах регулирования. Прямые показатели качества переходных процессов при отработке задающих и возмущающих воздействий и их определение.
- •21. Косвенная оценка качества переходных процессов в системе регулирования по вещественной переходной характеристике замкнутой системы.
- •23. Интегральные оценки качества переходных процессов в системе регулирования. Линейная интегральная оценка, квадратичная интегральная оценка, улучшенная интегральная квадратичная оценка.
- •24. Критерии устойчивости систем регулирования. Ценность критериев устойчивости. Алгебраический критерий устойчивости Гурвица: исходные данные; формулировка.
- •26. Критерии устойчивости систем регулирования. Ценность критериев устойчивости. Частотный критерий устойчивости Найквиста: исходные данные; формулировка в случае неустойчивой разомкнутой системы.
- •27.Запас устойчивости системы регулирования
- •28. Критерии устойчивости систем регулирования. Ценность критериев устойчивости. Частотный критерий устойчивости Михайлова.
- •30. Устойчивость системы регулирования с запаздыванием
- •32. Частные задачи, решаемые при создании эффективных (качественных) систем регулирования. Корректирующие устройства. Стабилизация путем последовательной и параллельной коррекции.
- •33. Частные задачи, решаемые при создании эффективных (качественных) систем регулирования. Стабилизация путем использования местных обратных связей. Жесткие и гибкие обратные связи
- •35. Этапы (работы) предшествующие синтезу системы регулирования. Два варианта постановки задачи синтеза системы регулирования. Синтез систем методом логарифмических амплитудно-частотных характеристик.
- •37. Синтез систем регулирования методом модельного оптимума. Критерий оптимального модуля. Обоснование вида желаемой (базовой) передаточной функции замкнутой системы. Вывод условия оптимизации.
- •41. Синтез двухконтурных каскадных систем регулирования с использованием метода модального оптимума.
- •42. Модификация метода модального оптимума.
- •43. Синтез систем с дифференцированием сигнала из промежуточной точки на основе метода модального оптимума и упредителя Смита.
- •44. Синтез систем регулирования методом симметричного оптимума. Критерий оптимизации. Базовая передаточная функция. Вывод условий оптимизации.
- •47. Сглаживание задающего сигнала в системе синтезированной методом симметричного оптимума.
- •48. Сглаживание и дифференцирование задающего сигнала в системе синтезированной методом симметричного оптимума.
- •49. Оптимальное управление. Цель и задачи оптимального управления. Критерии качества. Формулировка задачи оптимального управления.
- •50. Адаптивное управление. Общие понятия об адаптивном управлении. Адаптация. Классификация адаптивных систем. Принципиальная схема адаптивной системы.
12. Логарифмические амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики.
Исходный материал для построения – частотная передаточная функция, представленная в полярных координатах.
Прологарифмируем:
где ln(A(ω)) – ЛАХ, φ(ω) – ЛФХ.
На практике рассматривают L(ω)=20*lg(A(ω)).
Единицы измерения: ЛАХ – Дб, ЛФХ – градус, радиан. По оси абсцисс – логарифмическая шкала частот, по оси ординат – равномерная Дб/градусов. По оси абсцисс откладывают частоту в логарифмическом масштабе, однако на соответствующих объектах пишут не значение логарифма от частоты, а просто частоту.
За единицу частоты приняты октава и декада. Октава – диапазон частот между какой-либо частотой и её удвоенным значением. Декада – диапазон частот между какой-либо частотой и её удесятеренным значением.
13. Типовые элементы (звенья) линейных АСР. Уравнение, передаточная функция и переходная характеристика следующих типовых элементов: пропорциональное (усилительное); инерционное первого порядка; реальное дифференцирующее.
Типовыми звеньями систем регулирования называют элементы различной физической природы и конструкции, которые описаны уравнениями определенного типа.
П ропорциональное звено:
И нерционное звено 1 порядка:
Реального дифференцирующее звено:
14. Типовые элементы (звенья) линейных АСР. Уравнение, передаточная функция и переходная характеристика следующих типовых элементов: интегрирующее; инерционное второго порядка; интегро-дифференцирующее звено.
Типовыми звеньями систем регулирования называют элементы различной физической природы и конструкции, которые описаны уравнениями определенного типа.
И нтегрирующее звено:
И нерционное звено 2 порядка:
Интегро-дифференцирующее звено:
Колебательное звено:
15. Типовые модели промышленных объектов регулирования в виде передаточных функций. Уравнение, передаточная функция и переходная характеристика следующих типовых законов регулирования: пропорциональный (П-); интегральный (И-), пропорционально-интегральный ПИ-).
Типовые модели:
– инерционное звено 1 порядка с запаздыванием
П-регулятор:
г де Kp – коэффициент пропор-
циональности,
ε(t) – отклонение регулируемой
величины от установившегося значения.
И-регулятор:
где ТИ – постоянная времени интегрирования
ПИ-регулятор:
где ТИ – постоянная времени интегрирования,
Kр – коэффициент пропорциональности
16. Пропорционально-интегрально-дифференциальный (пид-) закон регулирования. Схемы реализации и переходные характеристики пи- и пид-законов регулирования.
ПИД-регулятор:
где ТИ – постоянная времени интегрирования,
Kр – коэффициент пропорциональности,
Tд – постоянная дифференцирования,
ε(t) – отклонение регулируемой величины от установившегося значения.
Схемы реализации:
ПИ-регулятор со взаимозависимыми параметрами настройки
П И-регулятор со взаимонезависимыми параметрами настройки
ПИД-регулятор