Вопросы к экзамену по курсу Основы теории управления (Вопросы к экзамену)

ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУпо курсу «Основы теории управления» (ОТУ-1)(3-й курс, осенний семестр, преп. Н.Б.Филимонов)1. Основные понятия системы автоматического управления (объекта управления,управляющее устройство, блок-схема системы управления).2. Разомкнутые и замкнутые системы управления.3. Принципы автоматического управления: по отклонению, по возмущению,комбинированное управление.4. Классификация систем регулирования: системы стабилизации, системыпрограммного регулирования, следящие системы.5.

Пример системы стабилизации скорости вращения электродвигателя.6. Классификация автоматических систем.7. Обобщенная функциональная схема САР и основные ее элементы.8. Два подхода к описанию математической модели систем управления.Пример нелинейной математической модели системы в переменных“вход-выход” и в переменных состояния.9. Линеаризация статических нелинейных элементов, заданных графически.10. Линеаризация динамических нелинейных элементов, заданных аналитически.11. Описание динамики и статики линейных систем в переменных “вход-выход”.12. Описание динамики и статики линейных систем в переменных состояния.13. Графическое изображение уравнений линейной системы в переменныхсостояния на примере системы второго порядка.14.

Обоснование неединственности вектора состояния для линейной динамическойсистемы. Переход от одного вектора состояния линейных динамическихсистем к другому.15. Метод получения описания в переменных состояния динамики линейнойсистемы с передаточной функцией без нулей.16. Метод получения описания в переменных состояния динамики линейнойсистемы с передаточной функцией общего вида.17. Преобразование Лапласа: понятие и свойства.18.

Изображение по Лапласу линейного дифференциального уравнения.19. Нахождение реакции линейной системы на произвольное входное воздействиес помощью преобразования Лапласа.20. Понятие передаточной функции системы и ее свойства.21. Нахождение передаточной функции линейной системы по уравнениямв переменных “вход-выход”.22. Нахождение передаточной функции линейной системы по уравнениямв переменных состояния.23. Частотные характеристики системы: виды и их связь.24. Логарифмические частотные характеристики системы.25.

Временные характеристики системы.26. Связь входа и выхода линейной системы через ее временные характеристики.27. Виды соединений систем: последовательное, параллельное и охват обратнойсвязью.28. Правила преобразования структурных схем систем регулирования.29. Понятие и виды типовых звеньев систем регулирования.30. Идеальное усилительное звено и звено запаздывания.31. Апериодическое звено.32.

Колебательное звено.33. Дифференцирующее и интегрирующее звенья.34. Форсирующие звенья.35. Понятие минимально- и неминимально-фазовых звеньев.36. Построение логарифмических характеристик систем регулирования.37. Понятие устойчивости автоматических систем.38. Определение устойчивости системы по Ляпунову.39. Теоремы Ляпунова об устойчивости нелинейных систем по уравнениямпервого приближения.40. Необходимые и достаточные условия устойчивости линейных систем.41. Понятие критериев устойчивости линейных систем: алгебраическиеи частотные критерии устойчивости.42.

Алгебраические критерии устойчивости. Критерий устойчивости Гурвица.43. Частотные критерии устойчивости. Критерий Михайлова и его следствие.44. Критерий устойчивости Найквиста для различных случаев устойчивостиразомкнутой системы.45. Понятие качества систем автоматического регулирования (САР).46.

Качество САР в установившемся режиме.47. Коэффициенты ошибок и расчет ошибки САР.48. Расчет установившейся ошибки САР для типовых задающих воздействий.49. Статические и астатические САР.50. Качество САР в переходном режиме. Прямые показатели качества.51. Косвенные показатели качества САР: частотные, корневые и интегральные.52. Корневые оценки качества переходных процессов САР.53. Постановка задачи синтеза САР. Задача структурного, параметрическогои структурно-параметрического синтеза САР.54. Постановка задачи синтеза корректирующих устройств САР.Виды корректирующих устройств и их особенности.55.

Эквивалентный пересчет последовательного корректирующего устройствав параллельное, либо в местную обратную связь.56. Методы коррекции динамических характеристик САР: изменение коэффициентаусиления системы, введение производной и интеграла от ошибки.57. Компенсационный метод синтеза регуляторов и корректирующих устройств.58. Синтез корректирующих устройств частотным методом В.В.

СолодовниковаДополнительные вопросы для самостоятельной проработки:- понятие структурной устойчивости автоматической системы;- метод корневого годографа;- построение областей устойчивости, включая метод D-разбиения Неймарка.ЗадачаПри каких значениях параметров корректирующего устройстваСАР имеет нулевую установившуюся ошибку по положению?x1=x1 +ux2=2x 2+x1y=x 2ЗадачаДля системы регулирования, представленной блок-схемой,найти уравнения в переменных состояния и передаточную функцию.ЗадачаНайти уравнения в переменных состояния замкнутой системы с единичной обратнойсвязью, передаточная функция разомкнутой цепи которой имеет видW (s) K (s  1).(T1s  1)(T2 s  1)ЗадачаПостроить ЛЧХ (ЛАХ и ЛФХ) разомкнутой САР, имеющей видЗадачаДля системы регулирования с единичной обратной связьюи с передаточной функцией в прямой цепиW (s) (s  1)s(T1s  1)(T2 s  1)проанализировать влияние параметра  на устойчивость системы..