1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16
Ім'я файлу: ЭкзаменТАУ.doc
Розширення: doc
Розмір: 4457кб.
Дата: 06.09.2022
скачати
Пов'язані файли:
Колесник Анастасія. ФПС - 11 . Презентація.pptx
ВНИМАНИЕ.docx
Praktika_virobnicha_2021.doc
КР Василишин Біомеханіка.doc
рв.docx
Історичні фактори та обставини виникнення мк.doc
Реферат с этики.docx
MomotTV_book_V-OKU (1).pdf
Реферат АМД Група а.docx
Виробництво азотної кислоти 2.doc
master-method-2023(1)_r4rlitve.n3p.docx

Екзаменаційні питпння за курсом «ТАУ – частина1»

1. Дайте визначення поняття керування?

Управление каким-либо объектом (объект управления будем обозначать ОУ) есть воздействие на него в целях достижения требуемых состояний или процессов Управление объектом с помощью технических средств без участия человека называется автоматическим управлением. Совокупность ОУ и средств автоматического управления называется системой автоматического управления (САУ).Основной задачей автоматического управления является поддержание определенного закона изменения одной или нескольких физических величин, характеризующих процессы, протекающие в ОУ, без непосредственного участия человека. Эти величины называются управляемыми величинами. Более частным случаем понятия "Управление" является понятие "регулирование". Регулирование состоит в достижении такой деятельности системы, при которой выравниваются все отклонения на выходе системы от заданного значения этого состояния. обеспечение только требуемых значений параметров, определяющих желаемый ход технологического процесса в том или ином объекте без участия человека, осуществляется системой автоматического регулирования.

2. Які алгоритми роботи об’єктів курування вам вібомі?

Совокупность предписаний, определяющих характер изменения вектора входных состояний объекта управления, называется алгоритмом его функционирования.Несмотря на многообразие технических устройств можно выделить 3 базовых алгоритма их функционирования. К ним относятся:

Алгоритм стабилизации, который требует постоянства вектора выходного состояния ОУ и равенство его заданному значению . .

При этом заданное значение должно оставаться постоянным в течении достаточно долгого периода времени. Примером систем, в которых используется алгоритм стабилизации, являются приводы главного движения станочного оборудования.

Программный алгоритм, для которого характерно изменение вектора выходного состояния ОУ по наперед известному закону или программе. В этом случае заданное значение вектора выходного состояния является известной функцией времени, то есть .Примером использования такого алгоритма являются системы числового программного управления.

Следящий алгоритмработы ОУ характеризуется тем, что требуемый закон изменения вектора выходного состояния объекта заранее неизвестен. Следящий алгоритм может быть описан выражением:

, где – неопределенная функция времени.

Таким алгоритмом работы характеризуются системы наведения или слежения за состоянием объекта, изменяющегося по случайному закону. Например, системы компенсации износа режущего инструмента. Графическое представление алгоритмов функционирования для вектора выходного состояния, содержащего только одну компоненту, представлено на рис. 1.



Стабилизация Программный Следящий

Рис. 1. Алгоритмы функционирования ОУ.

3. Що нази вається вектором вихідного стану об’єкта керування?

Для формирования требуемого алгоритма работы ОУ на него подается одно или несколько управляющих воздействий. Эти управляющие воздействия, скомпонованные в виде матрицы столбца, называются вектором управляющих воздействий. Взаимосвязь этих величин определяется как переходная характеристика ОУ В случае многомерных ОУ переходная характеристика представляется в виде матрицы переходной характеристики.

4. Що називаться структурною схемою САУ?

Звено – это элемент, входящий в САУ, в котором определенным образом преобразуется входной параметр в выходной. Схематическое изображение звена в виде блока не отображает особенностей его конструкции. Существенным является только связь между воздействием на вход звена и его реакция на выходе. Такой подход позволяет создавать модели элементов различных технических систем независимо от их конкретной технической реализации. Схема, изображающая последовательность процессов внутри устройства или системы называется структурной схемой. Структурная схема является графическим изображением потоков информации и способов ее обработки в системе автоматического управления. Следовательно структурная схема составляется на базе математического описания САУ.



Рис. 7. Графическое представление блока связи двух переменных

5. Класифікація систем автоматичного керування?

Существует большое разнообразие систем автоматического управления. Чтобы как-то разобраться в этом многообразие проводится классификация САУ. Существует несколько признаков, по которым проводится классификация систем автоматического управления. На рис. 6 приведена примерная классификация САУ



Рис. 6. Классификация САУ

 Основные признаки классификации САУ:

По назначению, то есть характеру изменения задающего воздействия, различают:

  1. системы автоматической стабилизации;

  2. системы программного управления;

  3. следящие системы.

По принципу управления различают:

  1. Системы с управлением по разомкнутому циклу;

  2. Системы с управлением по замкнутому циклу;

  3. Системы комбинированного управления.

По характеру используемых для управления сигналов различают:

  1. непрерывные или аналоговые системы автоматического управления;

  2. дискретные системы автоматического управления, из которых выделяет:

    • импульсные системы автоматического управления;

    • релейные системы автоматического управления;

    • цифровые системы автоматического управления.

По характеру используемой информации об условиях работы различают:

  1. системы автоматического управления с жестким законом управления и структурой;

  2. системы автоматического управления с изменяемыми структурой и законом управления, к которым относятся:

    • системы автоматической настройки;

    • самообучающие системы;

    • самоорганизующие системы.

По характеру математических соотношений различают:

  1. линейные системы автоматического управления, для которых справедлив принцип суперпозиции;

  2. нелинейные системы автоматического управления, для которых принцип суперпозиции в общем случае не справедлив.

Как линейные, так и нелинейные САУ могут подразделяться на аналоговые, дискретные и дискретно-непрерывные, стационарные и нестационарные. При этом стационарной системой называется САУ, параметры элементов которой не зависят от времени работы системы. Для нестационарной САУ это условие не выполняется.Стационарные и нестационарные САУ могут быть с сосредоточенными и распределенными параметрами.

По количеству выходных координат объекта управления различают:

  1. одномерные системы автоматического управления;

  2. многомерные системы автоматического управления.

Последние делятся на системы связанного и несвязанного управления. В системах связанного управления отдельные управляющие устройства соединены между собой внешними связями. Входящая в состав многомерной системы отдельная САУ называется автономной, если управляемая ею выходная переменная не зависит от значения остальных управляемых величин.

6. Що називається помилкою керування?

Действие любого возмущающего фактора на объект управления приводит к отклонению значения вектора выходного состояния ОУ от требуемого значения. То есть имеет место соотношение:

.

Такое отклонение называется ошибкой управления объектом управления. Глобальной задачей теории автоматического управления можно считать определение такого алгоритма управления, который обеспечивает минимальное или не превышающего необходимого, отклонение вектора выходного состояния ОУ от требуемого значения.

7. Назвіть основні причини відхилення вектора вихідного стану від необхідного значення?

На практике вектор выходных состояний в процессе работы ОУ отклоняется от требуемого значения. Это вызывается взаимодействием объекта со средой его обитания и изменением параметров самого объекта управления. Взаимодействие ОУ с внешней средой характеризуется различного рода возмущающими факторами. Их совокупность называется вектором возмущающих воздействий на объект управления или внешних вектором возмущений. Вторым важным фактором влияющим на изменение вектора выходного состояния ОУ являются изменение параметров самого объекта в процессе его работы. Такие воздействия называют параметрическими, а их совокупность можно представить в виде вектора параметрических возмущений .

На рис. 2 показано взаимодействие объекта управления с окружающей средой.



Рис. 2. Условия работы ОУ

 Еще одной причиной отклонения вектора выходного состояния от требуемого значения является инерционность ОУ, проявляющаяся при изменении вектора управляющих воздействий на объект. Очевидно, что для изменения вектора выходного состояния ОУ необходимо изменение вектора управляющих воздействий на этот объект. То есть имеет место следующая последовательность действий:

. Для любого инерционного ОУ оказывается невозможным мгновенное изменение выходной переменной вслед за управляющим воздействием. Это утверждение справедливо для большинства энергетических доменов – механического, электрического, теплового и др. При изменении управляющего воздействия на объект, обладающий некоторой инерционностью, возникает переходный процесс.

8. Для яких цілей необхідні керуючі впливи?

Для изменения вектора выходного состояния ОУ необходимо изменение вектора управляющих воздействий на этот объект. То есть имеет место следующая последовательность действий:

. Для любого инерционного ОУ оказывается невозможным мгновенное изменение выходной переменной вслед за управляющим воздействием. Принцип действия всякой системы автоматического регулирования (САР) заключается в том, чтобы обнаруживать отклонения регулируемых величин, характеризующих работу объекта или протекание процесса от требуемого режима и при этом воздействовать на объект или процесс так, чтобы устранять эти отклонения.

9. Що називаеться керуючим пристроєм?

Используются разнообразные управляющие устройства или регуляторы. Управляющим устройством называется устройство, обеспечивающее формирование управляющего воздействия на объект управления, соответствующего алгоритму его работы. Устройство, выполняющее эти функции без непосредственного участия человека, называется автоматическим управляющим устройством или регулятором.

10. Що називається системою автоматичного керування?

Совокупность объекта управления и управляющего устройства, взаимодействие которых приводит к выполнению поставленной цели, называется системой автоматического управления (рис. 4). Такая система включает в себя кроме ОУ и устройства управления, задающее устройство, которое формирует необходимый закон изменения требуемых значений вектора выходного состояния объекта управления.



Рис. 4. Функциональная схема САУ

11. Які принципи керування вам відомі?

Принято различать три фундаментальных принципа управления: принцип разомкнутого управления, принцип компенсации, принцип обратной связи.

12. Яка САУ називається замкнутою?

Замкнутой САУ называют систему, в которой процесс управления ОУ зависит от результата управления.Системы, которые непосредственно не используют конечные результаты управления объектом, называют разомкнутыми. Следовательно, САУ, построенные с использованием принципа управления по возмущению являются разомкнутыми.Рассмотрим особенности замкнутых САУ.Объект управления характеризуется уравнением вида

.При отсутствии управления при изменении возмущающего воздействия на ОУ на его выходе появляется отклонение управляемого сигнала от требуемого значения. Это отклонения является ошибкой управления при отсутствии обратной связи, то есть в разомкнутой системе. Его величина определяется как

.

Канал измерения сигнала обратной связи может быть представлен выражением вида:

.

Элемент сравнения сигналов представляется выражением вида

.

Управляющее воздействие на объект может быть представлено как

.

С учетом этих уравнений сигнал на выходе объекта управления определяется как

.

Решая это уравнение относительно управляемой координаты ОУ получаем, что

.

Учитывая, что , получаем

.

где – заданное значение управляемой координаты,

— ошибка управления в замкнутой САУ.

– суммарный коэффициент передачи замкнутого контура управления.

Очевидно, что при достаточно большом коэффициенте передачи замкнутого контура управления ошибка управления в замкнутой системе будет много меньше, чем в разомкнутой. То есть справедливо соотношение

.

Статические характеристики разомкнутой и замкнутой САУ представлены на рис. 6.



13. У чому складаеться сутність принципу керування по збурюванню?

Управление по возмущению основано на принципе компенсации возмущений и является первым принципом автоматического управления. При таком принципе управления управляемый параметр не изменяется, а используется только информация о внешнем воздействии . При этом определяют основное возмущающее воздействие и устанавливают, как необходимо изменять управляющее воздействие на объект управления, чтобы значение управляемых параметров поддерживать неизменным. Функциональная схема такой САУ представлена на рис. 1.



Рис. 1. Структура САУ, построенной на базе принципа управления по возмущению. 

В САУ, использующей принцип управления по возмущению, управляющее воздействие на объект, определяется как

Определение принципа управления по возмущению: Принцип управления по возмущению заключается в том, что для устранения отклонения вектора выходных параметров от требуемого значения, вызываемого возмущающим воздействием, измеренная величина этого возмущения преобразуется в управляющее воздействие, которое будучи приложено к ОУ, вызывает компенсирующее отклонение управляемой величины противоположного знака по сравнению с отклонением, вызываемым возмущающим воздействием. Для определения основных закономерностей, присущих для САУ, построенных на базе этого принципа, рассмотрим систему, структурная схема которой представлена на рисунке 2.



Рис. 3. Структурная схема САУ

 В САУ, использующую принцип отклонения по возмущению, входят следующие элементы:

  • задающее устройство (ЗУ), необходимое для реализации алгоритма работы объекта управления, выражающего в формировании управляющего воздействия ;

  • измерительный преобразователь (ИП), обеспечивающий измерение выбранного возмущения на объект управления;

  • функциональный преобразователь (П), формирующий необходимую по условиям работы САУ статическую характеристику тракта измерения.

  • промежуточный усилитель (У), обеспечивающий формирование требуемого закона управления ОУ.

  • объект управления (ОУ).

Рассмотрим условия работы этой системы. Для этого определим взаимосвязи между входными и выходными сигналами каждого блока.

Объект управления характеризуется уравнением вида:

.

Канал измерения возмущения может быть представлен выражением вида:

.

Узел суммирования сигналов представляется выражением вида

.

Управляющее воздействие на объект может быть представлено как

.

С учетом этих уравнений сигнал на выходе ОУ определяется как

.

Очевидно, что при влияние внешнего возмущения на выходную координату САУ будет равно нулю. Условие полной компенсации влияния внешнего возмущения определяется как

.

На рис. 3 приведены внешние характеристики САУ с различной степенью компенсации управляющего воздействия.



Рис. 3. Статические характеристики САУ 

Если на ОУ действует несколько возмущений , то уравнение объекта принимает вид:

.

С учетом действия САУ сигнал на выходе объекта управления определяется как:

.

При получаем, что

.


  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16

скачати

© Усі права захищені
написати до нас