1-70 01 01 ПСИиК

Ф 20-014
Вопросы и задания к экзаменам и зачетам
Утверждено
протокол заседания кафедры
№ 1 от 30.08.2011г.
Вопросы к экзамену
по дисциплине «Автоматика и автоматизация производственных процессов»,
4 курс, специальность «Производство строительных изделий и конструкций»
дневной формы обучения
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ АВТОМАТИКИ
Автоматика, автоматические системы, автоматизированные системы, рабочие операции и
операции управления, механизация, автоматизация, автоматические устройства, объект управления, система управления, алгоритм управления, алгоритм функционирования, управление,
регулирование, возмущение
2. ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И РАЗВИТИЯ АВТОМАТИКИ
3. КИБЕРНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ (УПРАВЛЕНИЯ)
Структура, цель автоматического управления, регулятор и его функции
4. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРИНЦИПЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ
Принцип разомкнутого (прямого) управления, принцип обратной связи (управление по отклонению), принцип компенсации (управление по возмущению)
5. АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИКИ
Алгоритм автоматической стабилизации, алгоритм программного регулирования, алгоритм
слежения, статическое и астатическое регулирование, алгоритм экстремального управления,
алгоритм оптимального управления, алгоритм адаптации
6. КЛАССИФИКАЦИЯ САР И ЭЛЕМЕНТОВ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
САР: по алгоритмам функционирования, по количеству контуров регулирования, по числу
регулируемых величин, по функциональному назначению, по виду передаваемых сигналов, по
способу математического описания, по виду используемой для регулирования энергии, по
способу настройки, виду контролируемых изменений свойств, по типу ошибки в статике, по
принципу регулирования
ЭЛЕМЕНТЫ: по функциональному назначению, по виду энергии, используемой для работы, по наличию или отсутствию вспомогательного источника энергии, по характеру математических соотношений, по поведению в статическом режиме
7. ТИПОВАЯ ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА САР С ОДНОЙ РЕГУЛИРУЕМОЙ ВЕЛИЧИНОЙ
Структура, элементы и их назначение
8. ХАРАКТЕРИСТИКИ И МОДЕЛИ ЭЛЕМЕНТОВ И СИСТЕМ АВТОМАТИКИ. СТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ САР
Статические характеристики, динамические характеристики, дифференциальные уравнения, преобразование Лапласа, передаточные функции, частотные характеристики
Модель САР, установившийся режим
9. ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ САР
Типовые воздействия, переходная функция, импульсная переходная функция
10. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ САР
Методика составления дифференциальных уравнений САР и их линеаризация
11. СВОБОДНЫЕ И ВЫНУЖДЕННЫЕ ДВИЖЕНИЯ САР
12. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЛАПЛАСА
Формулы преобразования Лапласа, таблицы преобразований Лапласа, основные теоремы
преобразования Лапласа
13. ПЕРЕДАТОЧНАЯ ФУНКЦИЯ САР И ЕЕ СВОЙСТВА
Характеристическое уравнение, свойства передаточных функций устойчивых динамических систем, передаточные функции САР: по управляющему воздействию; ошибки; по возмущающему воздействию; для ошибки по возмущению
14. ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ САР
Частотная передаточная функция, вещественная частотная характеристика, мнимая частотная характеристика, амплитудная частотная характеристика, фазовая частотная характеристика, годограф (амплитудно-фазовая характеристика системы, логарифмическая амплитудночастотная характеристика (ЛАЧХ), логарифмическая фазо-частотная характеристика (ЛФЧХ),
декада, октава, децибел
15. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ САР И ПРАВИЛА ИХ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
Понятие СС, последовательное соединение, параллельное соединение, соединение с обратной связью или встречно-параллельное, правила преобразования СС
16. ЗАКОНЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ
Простейшие законы регулирования: пропорциональный (П); интегральный (И); дифференциальный (Д)
Промышленные законы регулирования: пропорционально-интегральный (ПИ); пропорционально-дифференциальный (ПД); пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД)
17. УСТОЙЧИВОСТЬ САУ
Понятие устойчивости. Примеры зависимостей переходных процессов и устойчивых систем. Общие условия устойчивости по Ляпунову.
Критерии устойчивости: алгебраические и частотные.
Алгебраические критерии: Гурвица, Рауса.
Частотные критерии: Михайлова, Найквиста, анализ устойчивости по ЛАЧХ и ЛФЧХ.
Запасы устойчивости: по модулю, по фазе.
18. АНАЛИЗ КАЧЕСТВА РЕГУЛИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ
Критерии качества регулирования и управления, области применения.
Оценка качества при воздействии 1(t). Прямые оценки качества переходных процессов.
Корневые критерии оценки качества.
Оценка качества при гармонических воздействиях.
Частотные методы оценки качества. Свойства вещественной частотной характеристики
(ВЧХ).
Интегральные оценки качества.
19. КОРРЕКЦИЯ САР И СИНТЕЗ КОРРЕКТИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ
Последовательная коррекция. Примеры.
Параллельная коррекция. Коррекция в виде обратной связи. Прямая связь
Синтез корректирующих устройств (КУ).
20. ДИСКРЕТНЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИКИ
Квантование непрерывных сигналов по времени, по уровню.
Импульсные системы автоматики. Математический аппарат описания импульсных систем.
Свойства решетчатых функций. Z-преобразование. Передаточная функция импульсных систем. Устойчивочть импульсных систем.
Цифровые САУ.
21. НЕЛИНЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИКИ
Характеристика и особенности нелинейных систем.
Методы линеаризации нелинейных систем: разложение в ряд Тейлора, метод гармонической линеаризации.
Автоколебания в нелинейных системах.
Качество регулирования нелинейных систем.
22. ТИОВЫЕ ЗВЕНЬЯ САР И ИХ СВОЙСТВА
Апериодическое звено. Интегрирующее звено. Колебательное звено. Дифференцирующее
звено. Усилительное звено. Запаздывающее звено.
Составитель: к.т.н., доцент ____________________________________/Ю.Р. Бейтюк
Заведующий кафедрой _______________________________________/ В.В. Опекунов