Экзаменационные вопросы по Теории Автоматического Управления

ВОПРОСЫ

для подготовки к экзамену по дисциплине "Теория автоматического управления”

(часть 2 курса "Управление, сертификация и инноватика").

Институт ИПЭЭф гр. ФП-1,3,4,5,8,9-03 2006/2007 у.г.

1. Понятие об управлении. Технологический объект управления (ТОУ). Вилы систем управления.

2. Структурная схема системы автоматического управления. Основные задачи синтеза и анализа систем автоматического управления.

З. Понятие об автоматизированной системе управления технологическими процессами ( АСУТП ) «основные функции и обеспечения АСУТП оптимальном управлении.

4. Упрошенная структура автоматизированного технологического комплекса (АТК). Основные функциональные задачи управляющей подсистемы АСУТП.

5. Понятие о динамической системе. Описание динамических систем с помощью дифференциальных уравнений +Пример.

6. Понятие о линейных динамических системах. Способ линеаризации путем разложения в ряд Тейлора +Пример.

7. Дифференциальные уравнения линейных динамических систем, их решение +Пример.

8. Принцип суперпозиции в линейных динамических системах.

9. Временные характеристики линейных динамических систем (кривые разгона, переходные и импульсные характеристики).

10. Понятие о передаточной функции линейной динамической системы, интегральные преобразования Лапласа. Анализ линейных динамических систем с применением интегральных преобразований Лапласа.

11. Понятие о частотных характеристиках линейных динамических систем, экспериментальное получение частотных характеристик.

12. Частотные характеристики линейных динамических систем. Интегральные преобразования Фурье, аналитическое получение частотных характеристик.

13. Частотные характеристики линейных динамических систем (КЧХ, АЧХ, ФЧХ). Формы аналитической записи , графическое представление.

14. Построение переходных характеристик с применением обратного преобразования Фурье.

15. Понятие об элементарных динамических звеньях, свойства детектируемости и автономности.

16. Элементарные динамические звенья. Математическое описание П-, И-, А-, РД- и 3-звеньев.

17. Представление структур динамических систем в виде соединений элементарных звеньев, виды соединений.

18. Последовательное и параллельное соединение элементарных динамических звеньев. +Примеры.

19. Временные и частотные характеристики систем с последовательным соединением звеньев. +Пример.

20. Временные и частотные характеристики систем с параллельным соединением звеньев. +Пример.

21. Встречно-параллельное соединение элементарных динамических звеньев. Понятие обратной связи. +Пример.

22. Правила преобразования динамических характеристик в схемах с обратной связью, роль знака обратной связи.

23. Обратные связи в структурных схемах соединений звеньев. Анализ системы последовательного соединения И-звена и А-звена, охваченных отрицательной обратной связью.

24. Понятие устойчивости линейных динамических систем. Анализ устойчивости по корням характеристического уравнения.

25. Алгебраический критерий устойчивости линейных динамических систем (критерий Гурвица).

26. Частотный критерий устойчивости линейных динамических систем (критерий Найквиста).

27. Математическое описание промышленных теплотехнических объектов регулирования. Объекты с самовыравниванием и без самовыравнивания. Упрошенная аппроксимация динамических характеристик.

28. Основные типовые алгоритмы функционирования линейных автоматических регуляторов.

29. Динамические характеристики пропорционального регулятора (П-регулятор), пример АСР с П-регулятором.

З0. Динамические характеристики интегрального регулятора (И-регулятор).

31. Динамические характеристики линейных ПИ- и ПИД- регуляторов.

32. Определение области устойчивой работы регулятора в плоскости настроечных параметров. Пример для АСР с ПИ-регулятором.

33. Показатели запаса устойчивости и критерии качества регулирования, используемые при расчете настроечных параметров регулятора и анализе переходных процессов в АСР.

34. Корневой показатель запаса устойчивости (степень колебательности). Понятие о расширенных частотных характеристиках. Расчет линии заданного запаса устойчивости в плоскости параметров ПИ-реулятора.

35. Сравнительный анализ переходных процессов в АСР с П-, И-, ПИ- и ПИД-регуляторами.

36. Порядок настройки регуляторов по экспериментальным кривым разгона объекта регулирования (методика ВТИ).

37. АСР с дополнительными информационными сигналами. Каскадные двухконтурные АСР с корректирующим и стабилизирующим регуляторами, структурная схема, порядок расчета, +Пример.

38. АСР с дополнительным сигналом по производной из промежуточной точки (АСР с дифференциатором), порядок настройки, +Пример.

39. АСР с компенсацией внешних возмущений. Структурная схема, особенности настройки, +Пример.

40. Многомерные АСР. Двумерная АСР несвязанного регулирования, особенности настройки. Автономные двумерные АСР, особенности настройки, +Пример.

41. Типовая техническая структура одноконтурной автоматической системы регулирования (АСР).

42. Регулирующие органы и исполнительные механизмы в системах автоматического регулирования. Общие сведения.

43. Динамические характеристики исполнительных механизмов, применяемых в системах регулирования. Особенности электрических исполнительных механизмов.

44 Особенности работы электрических исполнительных механизмов с постоянной скоростью (импульсный режим работы).

45. Типы исполнительных механизмов, применяемых в системах регулирования. Их динамические характеристики.

46. Структурная реализация ПИ-регулятора на основе релейного элемента, охваченного отрицательной обратной связью.

47. Порядок вывода передаточной функции ПИ-регулятора с электрическим исполнительным механизмом.

48. Функциональные схемы автоматизации (упрощенные и развернутые). Выполнение функциональных схем автоматизации в соответствии с ГОСТ 21404-8.

49. Схема автоматического регулирования температуры нагреваемого потока в поверхностном теплообменнике способом изменения расхода греющей среды.

50. Анализ барабанного парового котла как объекта регулирования.

51. Автоматическое регулирование тепловой нагрузки в барабанных котлах.

52. Схема автоматического регулирования экономичности процесса горения (паровые и водогрейные котлы, технологические печи).

53. Схема автоматического регулирования разрежения в топке парового котла.

54. Схема автоматического регулирования уровня воды в барабане парового котла.

55. Схема автоматического регулирования температуры перегретого пара в паровом котле.

56. Система регулирования солесодержания котловой воды.

57. Упрощенная и развернутая функциональная схема автоматизации на примере теплообменника.

Литература

1. Г.П. Плетнёв Автоматическое управление и защита теплоэнергетических установок электростанций М., Энергоатомиздат 1986.

2. В.Р. Сабанин, Н.И. Смирнов Элементарные динамические звенья, их соединения и устойчивость. Лабораторный практикум по курсу «Метрология» М. Издательство МЭИ, 1996.

Лектор доцент кафедры АСУТП Н.И.Смирнов.

/ распознано для ФП-5-03 и ТМПУ ©2007 XN7