Как получить уравнение для построения кривой Михайлова?

a. В характеристический полином замкнутой системы подставляют и строят годограф вектора

b. В дискретную передаточную функцию системы подставляют и строят годограф вектора

c. В полином числителя дискретной передаточной функции подставляют и строят годограф вектора

 

3. На какой угол повернется характеристический вектор для устойчивой импульсной системы n -го порядка при изменении от 0 до Т?

 

a. На угол 90 градусов

b. На угол

a. На угол

 

4. Какой порядок имеет устойчивая импульсная система, годограф Михайлова для которой показан на рисунке?

 

a. Четвертый

b. Пятый

c. Второй

 

5. Сформулируйте критерий Найквиста для импульсной системы
Система устойчива, если амплитудно-фазовая характеристика устойчивого разомкнутого контура …

 

a. Охватывает точку (-1; j0)

b. Не охватывает точку (-1; j0)

c. Проходит через точку (-1; j0)

 

По каким показателям оценивают качество импульсных систем?

a. Длительность переходного процесса, перерегулирование, точность

b. Длительность переходного процесса, величина пульсаций управляемой величины, величина дискретизации

c. Длительность переходного процесса, тип модуляции

 

По какому показателю оценивают точность импульсной системы?

 

a. По установившемуся значению управляющего сигнала

b. По установившемуся значению пульсаций управляемой величины

c. По установившемуся значению сигнала ошибки

 

 

Тест № 6

 

1. Закончите предложение
Автоматическая система является нелинейной, если …

 

a. Все ее элементы описываются нелинейными уравнениями

b. Два ее элементы описываются нелинейными уравнениями

c. Хотя бы один ее элемент описываются нелинейным уравнением

 

2. Закончите предложение
Система “ устойчива в малом”, если …

 

a. Она устойчива при малых начальных отклонениях

b. Она устойчива при нулевых начальных отклонениях

 

3. Закончите предложение
Система “ устойчива в большом”, если …

 

a. Она устойчива при гармоническом управляющем воздействии

b. Она устойчива при единичном ступенчатом воздействии

c. Она устойчива при больших начальных отклонениях

 

4. Закончите предложение
Система “ устойчива в целом”, если …

 

a. Она устойчива при линейно-возрастающем управляющем воздействии

b. Она устойчива при гармоническом управляющем воздействии

c. Она устойчива при любых отклонениях

 

5. Закончите предложение
Автоколебания – это устойчивые собственные колебания, возникающие из-за …

 

a. Нелинейных свойств системы

b. Гармонического воздействия на систему

c. Элементов с резонансными свойствами

 

Каковы основные методы исследования и расчета нелинейных систем, применяемых в инженерной графике?

 

a. Метод фазовых траекторий, метод трапеций

b. Метод амплитудно-фазовых траекторий, метод гармонической линеаризации

c. Метод фазовой траектории, метод гармонической линеаризации

 

Поясните принцип исследования устойчивости нелинейных систем второго порядка на фазовой плоскости

 

a. Устойчивой нелинейной системе соответствует фазовая траектория, стремящаяся к началу координат фазовой плоскости

b. Устойчивой нелинейной системе соответствует фазовая траектория, удаляющаяся от начала координат фазовой плоскости

c. Устойчивой нелинейной системе соответствует замкнутая фазовая траектория

 

8. Метод гармонической линеаризации нелинейных характеристик заключается в замене существенно нелинейного элемента эквивалентным линейным звеном в предположении, что сигнал на входе нелинейного элемента является …

 

a. Дискретным

b. Линейно возрастающим

c. Синусоидальным

ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ НА ТРЕНИРОВОЧНЫЕ ТЕСТЫ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ

№ тес-та

Номера вопросов / Номера правильных ответов

Номер вопроса

Ответ

b

c

a

Номер вопроса

Ответ

c

a

b

a

c

Номер вопроса

Ответ

c

c

a

c

b

a

c

c

c

a

a

b

c

b

c

b

a

c

a

a

b

c

b

c

Номер вопроса

Ответ

a

c

b

a

c

Номер вопроса

Ответ

c

c

b

c

a

c

a

c

b

c

b

c

a

b

b

a

c

a

c

a

b

a

c

c

Номер вопроса

Ответ

a

c

c

a

b

c

a

c

c

a

c

b

a

b

a

b

a

b

c

c

c

c

c

a

Номер вопроса

Ответ

b

b

c

a

a

c

c

b

a

c

Номер вопроса

Ответ

c

a

c

c

a

c

a

c

 

 

Итоговый контроль. Вопросы к экзаменам и зачету

1. Перечислите принципы управления и поясните их.

2. Что представляет собой закон управления?

3. Каково назначение регулятора в системе?

4. По каким признакам классифицируются системы управления?

5. Дайте классификацию систем по виду задающего воздействия.

6. Назовите необходимые и достаточные условия линейности систем.

7. Что представляет собой система управления?

8. Перечислите основные элементы системы автоматического управления

9. Каково назначение математического описания систем?

10. Что такое динамика системы?

11. Чем отличается математическое описание динамики системы от описания ее статики?

12. Что представляет собой условие физической реализуемости системы?

13. Каким образом линеаризуются дифференциальные уравнения?

14. Назовите формы записи линеаризованных уравнений.

15. Каким образом перейти к первой форме записи дифференциального уравнения звена? Как в этом случае называются коэффициенты?

16. Как перейти от дифференциального уравнения к операторному?

17. Дайте определение передаточной функции.

18. Как по дифференциальному уравнению звена найти его передаточную функцию?

19. Что такое динамическое звено и его характеристика?

20. Дайте определение основных характеристик.

21. Какие частотные характеристики используются для исследования систем?

22. Почему ЛЧХ нашли большое применение в инженерной практике?

23. По каким признакам классифицируются типовые динамические звенья?

24. Перечислите группы основных типов звеньев.

25. Что представляет собой структурная схема системы управления?

26. Какие способы соединений звеньев используются в системах?

27. Как находятся передаточные функции смешанных соединений звеньев?

28. Дайте определение устойчивости системы с физической и математической точек зрения.

29. Какой характер имеет переходный процесс в устойчивой и неустойчивой системах?

30. Сформулируйте необходимое условие устойчивости.

31. Что такое критерии устойчивости?

32. Что такое граница устойчивости? Каким образом при этом расположены корни характеристического уравнения системы на плоскости комплексного переменного?

33. Сформулируйте критерий устойчивости Гурвица.

34. Каким образом по критерию Гурвица определяются границы устойчивости?

35. Сформулируйте критерий устойчивости Найквиста.

36. Что такое запасы устойчивости? Каким образом они определяются по АФЧХ разомкнутой системы?

37. Как определяются запасы устойчивости по ЛЧХ?

38. Дайте понятие качества работы системы управления. Чем оно определяется?

39. Что представляют собой критерии качества?

40. Как производится оценка точности работы систем?

41. Чему равны первые два коэффициента ошибок в системах с астатизмом первого и второго порядков?

42. Определите показатели качества переходного процесса и частотные показатели, поясните их физический смысл.

43. Поясните связь частотных показателей качества работы системы с частотными характеристиками разомкнутой цепи.

44. Что представляют собой корневые оценки качества?

45. В чем удобство и недостатки интегральных критериев качества?

46. Каким образом экспериментальным путем можно оценить качество работы системы?

47. Какова роль моделирования систем управления?

48. Перечислите общие методы повышения точности систем управления. Поясните их.

49. Дайте понятие астатических системы управления. Каким образом определяется степень астатизма?

50. В чем преимущество повышения степени астатизма системы с помощью изодромных устройств?

51. Какая система является инвариантной по отношению к внешним воздействиям

52. Сформулируйте определение дискретных систем. Какова структура и классификация импульсных систем?

53. Расскажите о математическом аппарате исследования импульсных систем.

54. Сформулируйте теорему Котельникова-Шеннона. Поясните ее физический смысл и практическое значение при проектировании дискретных систем.

55. Поясните методы определения передаточных функций импульсных систем. Каковы особенности передаточных функций статических и астатических систем?

56. Каким образом определяются частотные характеристики импульсных систем?

57. Какими способами определяются переходные процессы в дискретных системах?

58. Сформулируйте условия устойчивости импульсных систем.

59. Каким образом оценивается точность работы импульсных систем?

60. Каков порядок синтеза цифровых систем?

61. Перечислите методы определения передаточных функций корректирующих устройств.

62. Укажите виды структурных схем цифровых фильтров.

63. Сформулируйте определение и приведите классификацию нелинейных систем.

64. Перечислите особенности нелинейных систем.

65. Каковы основные методы исследования и расчета нелинейных систем, применяемые в инженерной практике?

66. Расскажите о прямом методе Ляпунова.

67. Объясните определение абсолютной устойчивости нелинейных систем по методу В.М.Попова.

68. В чем сущность метода гармонической линеаризации нелинейных характеристик?

69. Поясните исследование нелинейных систем на фазовой плоскости.

70. Какие средства применяются для коррекции нелинейных систем?

71. Что означает вибрационная компенсация нелинейностей?

72. В каких случаях в нелинейной системе возникает скользящий режим?

73. Как построить систему оптимальную по быстродействию?

74. Что такое статистическая линеаризация нелинейных характеристик?

75. Как она осуществляется?

СОДЕРЖАНИЕ

стр

1. Информация о дисциплине ……………………………………………… 1.1. Предисловие ……………………………………………………………. 1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы …………………... 1.2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы ……………………….. 1.2.2. Перечень видов практических занятий и видов контроля ………… 2. Рабочие учебные материалы …………………………………………….. 2.1. Рабочая программа ……………………………………………………... 2.2. Тематический план дисциплины ……………………………………… 2.2.1. Тематический план для студентов очной формы обучения ………. 2.2.2. Тематический план для студентов очно-заоченой формы обучения ………………………………………………………………. 2.2.3. Тематический план для студентов заочной формы обучения ……. 2.3. Структурно-логическая схема дисциплины «Теория автоматического управления» ………………………………………… 2.4. Практический блок …………………………………………………….. 2.4.1. Лабораторный практикум …………………………………………… 2.5. Временной график изучения дисциплины ……………………………. 2.6. Балльно-рейтинговая система …………………………………………. 3. Информационный ресурсы дисциплины ……………………………….. 3.1. Библиографический список ……………………………………………. 3.2. Опорный конспект по дисциплине ……………………………………. Введение ……………………………………………………………………... Раздел 1. Введение. Основные понятия и определения …………….. 1.1. Основные понятия ……………………………………………… Вопросы для самопроверки …………………………………………… Раздел 2. Общая характеристика автоматического управления ……. 2.1. Классификация и общая характеристика САУ …………………. Вопросы для самопроверки …………………………………………… Раздел 3. Теория линейных и непрерывных систем ………………… 3.1. Виды математических моделей САУ ……………………………. 3.2. Структурные схемы САУ ………………………………………... 3.3. Преобразование структурных схем ……………………………… 3.3.1. Последовательное соединение звеньев ………………………... 3.3.2. Параллельные соединения звеньев ……………………………. 3.3.3. Соединение с обратной связью ………………………………… 3.3.4. Перестановка местами звеньев структурной схемы ………….. 3.3.5. Перестановка местами узлов суммирования и динамических звеньев ………………………………………... 3.3.6. Перестановка местами узлов разветвления и других звеньев структурной схемы …………………………. 3.3.7. Инверсия направления прямого пути …………………………. 3.3.8. Инверсия замкнутого контура …………………………………. 3.4. Ориентированный графы непрерывных САУ …………………... 3.5. Описание систем управления моделями пространства состояний …………………………………………………………. 3.5.1. Уравнения состояния САУ ……………………………………. 3.5.2. Векторно-матричное описание непрерывной системы ……… 3.5.3. Преобразование Лапласа матричного уравнения системы управления …………………………………………… 3.6. Временные характеристики систем и их элементов ……………. 3.6.1. Импульсные переходные характеристики …………………….. 3.6.2. Переходные характеристики …………………………………... 3.7. Частотные характеристики непрерывных систем автоматического управления ……………………………………. 3.7.1. Общие положения ………………………………………………. 3.7.2. Построение частотных характеристик ………………………… 3.7.3. Логарифмические частотные характеристики ………………... 3.8. Типовые звенья ……………………………………………………. 3.8.1. Безынерционное звено ………………………………………….. 3.8.2. Апериодическое звено ………………………………………….. 3.8.3. Интегрирующее звено ………………………………………….. 3.8.4. Дифференцирующее звено …………………………………….. 3.8.5. Колебательное звено ……………………………………………. 3.9. Пример составления математического описания ………………. Вопросы для самопроверки …………………………………………… Раздел 4. Анализ и синтез линейных САУ …………………………... 4.1. Устойчивость линейных непрерывных систем управления …… 4.1.1. Общее условие устойчивости замкнутых непрерывных систем …………………………………………………………… 4.1.2. Критерии устойчивости ………………………………………… 4.1.2.1. Алгебраические критерии устойчивости ……………………. 4.1.2.2. Частотные критерии устойчивости ………………………….. 4.2. Анализ точности и качества процессов управления ……………. 4.2.1. Оценка точности САУ в установившихся режимах ………….. 4.2.1.1. Точность САУ в режиме стабилизации ……………………... 4.2.1.2. Установившиеся ошибки при отработке медленно меняющихся внешних воздействий (коэффициент ошибок). 4.2.1.3. Анализ влияния порядка астатизма системы на установившиеся ошибки при отработке типовых степенных воздействий …………………………………………………… 4.2.2. Оценка качества работы САУ в переходных режимах ……….. 4.2.2.1. Показатели качества переходных процессов ……………….. 4.2.2.2 Связь частотных показателей с основными прямыми показателями качества ………………………………………... 4.3. Синтез систем автоматического управления …………………… 4.3.1. Задачи и классификация методов синтеза ……………………. 4.3.2. Синтез желаемой ЛАЧХ разомкнутой системы ……………… 4.3.2.1. Синтез желаемой ЛАЧХ в области низких частот ………… 4.3.2.2. Синтез желаемой ЛАЧХ в области средних частот ……….. 4.4. Синтез корректирующих устройств ……………………………. 4.4.1. Схемы включения и классификация корректирующих устройств ………………………………………………………. 4.4.2. Определение передаточной функции последовательного корректирующего звена ……………………………………….. 4.4.3. Определение передаточной функции корректирующего устройства в виде отрицательной местной обратной связи … 4.5. Синтез последовательных корректирующих устройств (регуляторов) в системах подчиненного регулирования …….. 4.5.1. Настройка на “оптимум по модулю” ………………………… 4.5.2. Настройка на “симметричный оптимум” ……………………. 4.5.3. Модальное управление при полностью измеряемом векторе состояния объекта управления ……………………... 4.5.4. Модальное управление при неполной информации о векторе состояния объекта управления …………………… Вопросы для самопроверки ………………………………………… Раздел 5. Теория дискретных САУ …………………………………. 5.1. Понятия о дискретных САУ ……………………………………. 5.2. Математическое представление дискретных функций ………. 5.3. Z-преобразования ……………………………………………….. 5.3.1. Связь спектров непрерывного и дискретного сигналов ……. 5.3.2. Связь между непрерывным преобразованием Лапласа и Z-преобразованием …………………………………………. 5.3.3. Обратное преобразование Лапласа ………………………….. 5.4. Структурные схемы …………………………………………….. 5.4.1. Дискретно-непрерывная система …………………………….. 5.4.2. Дискретная система с несколькими импульсными элементами …………………………………………………….. 5.5. Векторно-матричное описание ………………………………... 5.6. Частотные характеристики …………………………………….. 5.7. Устойчивость систем …………………………………………... 5.8. Анализ качества ………………………………………………… Вопросы для самопроверки ………………………………………….. Раздел 6. Нелинейные системы ……………………………………… 6.1. Основные понятия и определения …………………………….... 6.2. Прямой метод Ляпунова ………………………………………. 6.3. Частотный метод В.М. Попова ……………………………….. 6.4. Метод гармонической линеаризации ………………………….. 6.5. Методы фазового пространства ……………………………….. 6.6. Коррекция нелинейных систем ………………………………... 6.7. Скользящие режимы в релейных системах …………………… 6.8. Статистическая линеаризация нелинейных характеристик …... Вопросы для самопроверки ………………………………………….. Заключение ………………………………………………………………….. 3.3. Глоссарий ……………………………………………………………….. 3.4. Методические указания к выполнению лабораторных работ ……….. Работа1. Исследование динамических свойств типовых звеньев САУ ……………………………………………………………. Работа 2. Исследование точности работы САУ ………………………. Работа 3. Определение оптимальных настроечных параметров ПИ- регулятора ………………………………………………. Работа 4. Исследование дискретной системы автоматического управления …………………………………………………… Работа 5. Исследование параметров релейной позиционной системы 4. Блок контроля освоения дисциплины …………………………………... 4.1. Методические указания к выполнению курсовой работы …………... 4.2. Тренировочные тесты текущего контроля ……………………………. Тест 1 …………………………………………………………………… Тест 2 …………………………………………………………………… Тест 3 …………………………………………………………………... Тест 4 …………………………………………………………………... Тест 5 …………………………………………………………………... Тест 6 …………………………………………………………………... Правильные ответы на тесты текущего контроля …………………... 4.4. Итоговый контроль. Вопросы к экзамену и зачету …………………... Содержание …………………………………………………………………..