- •1. Понятие об автоматическом управлении. Классификация сау.
- •1. Управление технологическим процессом. Регулирование.
- •1.1 Понятия управления и регулирования технологическим процессом
- •1.2 Объект регулирования
- •2. Дайте характеристику понятиям “управление” и “регулирование”.
- •3. Что такое объект регулирования и какие переменные характеризуют его состояние?
- •4. Назовите основные принципы регулирования и дайте их сравнительную оценку.
- •1.3 Основные принципы регулирования
- •Вопросы 5-7 общая часть:
- •5. Что такое линеаризация характеристики звена системы регулирования? в чем её польза? При выполнении каких условий она допустима?
- •6. Дифференциальное уравнение системы. Поясните суть стандартной формы дифференциального уравнения системы регулирования
- •7. Структурные схемы. Основные элементы структурных схем. Правила преобразования структурных схем.
- •1. Последовательное включение
- •8. Структурные схемы и передаточные функции многозвенных систем регулирования.
- •9. Передаточные функции сау. Передаточная функция динамического звена.
- •10. Перечислите основные виды типовых входных воздействий на систему регулирования.
- •11. Линеаризация системы автоматического управления.
- •12. Временные характеристики динамических звеньев сау.
- •13. Частотная передаточная функция и частотные характеристики. Частотные характеристики сау. Частотные характеристики динамического звена
- •14. Поясните и обоснуйте преимущества логарифмических частотных характеристик.
- •15. Типовые звенья сау. Статическое звено, Апериодическое звено первого и второго порядков, колебательное.
- •16. Типовые звенья сау. Дифференцирующие звенья (идеальное и реальное).
- •17. Типовые звенья сау. Интегрирующие звенья (идеальное и реальное).
- •18. Общий метод составления дифференциальных уравнений и передаточные функции систем автоматического управления.
- •19. Получение передаточной функции и частотных характеристик сау по передаточным функциям и частотным характеристикам её звеньев.
- •1) Последовательное соединение
- •2) Параллельное соединение
- •20. Устойчивость линейных сау. Понятие об устойчивости.
- •21. Что такое критерий устойчивости?
- •22. Критерии устойчивости. Критерий Гурвица и критерий Рауса.
- •Критерий устойчивости Гурвица
- •Уравнение пятого порядка
- •Критерий устойчивости Рауса
- •23. Критерии устойчивости критерий Найквиста.
- •Критерий устойчивости Найквиста
- •24. Критерии устойчивости критерий Михайлова.
- •Критерий устойчивости Михайлова
- •25. Статический режим систем автоматического управления. Понятие статического и стационарного режима. Статизм.
- •26. Статический режим систем автоматического управления. Способы устранения статического отклонения.
- •Переходные процессы в статических и астатических сар
- •Различие статических и астатических сар по отношению к задающим и возмущающим воздействиям
- •27. Методы оценки качества управления, показатели качества управления.
- •Прямые показатели качества переходных процессов системы автоматического управления
- •Прямые показатели качества переходных процессов сау по задающему воздействию
- •Корневые методы оценки качества управления
- •Частотные оценки качества процесса регулирования
- •Связь между прямыми и частотными оценками качества
- •28. Качество переходных процессов. Понятие качества переходных процессов. Использование переходной характеристики.
- •Прямые показатели качества переходных процессов системы автоматического управления
- •Прямые показатели качества переходных процессов сау по задающему воздействию
- •29. Построение областей устойчивости в плоскости параметров системы автоматического управления. D–разбиение. Выделение областей устойчивости
- •Построение областей устойчивости в плоскости параметров системы автоматического управления. D–разбиение.
- •Понятие о d–разбиении
- •30. Синтез линейных систем автоматического регулироования, Желаемые лачх системы автоматического управления. Желаемые лачх системы автоматического управления
- •Синтез линейных систем автоматического регулирования
- •Этапы синтеза:
- •31. Синтез методом логарифмических частотных характеристик. Лачх и лфчх тдз и систем (метод Солодовникова).
- •Этапы синтеза:
- •Синтез методом логарифмических частотных характеристик. Лачх и лфчх тдз и систем.
- •32. Качество переходных процессов. Частотные оценки качества процесса регулирования.
- •Прямые показатели качества переходных процессов системы автоматического управления
- •Частотные оценки качества процесса регулирования
- •Связь между прямыми и частотными оценками качества
- •33. Коррекция динамических свойств сау. Последовательные корректирующие звенья.
- •Последовательные корректирующие устройства
- •Введение в закон регулирования интеграла.
- •34. Коррекция динамических свойств сау. Жёсткие обратные связи.
- •Параллельные корректирующие устройства
- •Обратные связи
- •Достоинства параллельных корректирующих устройств:
- •Недостатки параллельных корректирующих устройств:
- •35. Коррекция динамических свойств сау. Гибкие обратные связи.
- •Параллельные корректирующие устройства
- •Обратные связи
- •Гибкие обратные связи и их влияние на динамические свойства системы
- •Достоинства параллельных корректирующих устройств:
- •Недостатки параллельных корректирующих устройств:
- •36. Сопоставьте достоинства и недостатки типовых п-, и- и пи-регуляторов. Типовые регуляторы
- •Пропорциональный (п-) регулятор.
- •Интегральный (и-) регулятор.
- •Пропорционально-интегральный (пи-) регулятор.
- •37. Что такое стандартные настройки регуляторов? Стандартные настройки
- •38. Как, пользуясь правилами стандартных настроек, выбрать параметры пи-регулятора?
- •39. Какие элементы системы автоматического регулирования могут выбираться при синтезе?
- •Этапы синтеза:
- •40. В каком порядке осуществляется выбор корректирующих устройств методом лчх?
38. Как, пользуясь правилами стандартных настроек, выбрать параметры пи-регулятора?
Смотри предыдущий вопрос, больше материала она не выдавала, да и там вроде как всё есть.
39. Какие элементы системы автоматического регулирования могут выбираться при синтезе?
Как вы думаете, мы это проходили? Нет конечно) В том плане, что я не знаю, что сюда писать кроме как "все элементы, которые придут в голову". Типа, объект регулирования и задающее устройство мы не выбираем при синтезе. Но регуляторы, компенсаторы, корректирующие устройства, измерительные устройства/механизмы, их соединения друг с другом мы выбираем.
Синтезом системы автоматического регулирования называется выбор структурной схемы и значений параметров её отдельных звеньев, обеспечивающих заданную точность в установившемся режиме и характер переходного процесса, удовлетворяющий заданным показателям качества.
Система автоматического регулирования может быть разбита на неизменяемую и изменяемую части, причём изменяемой частью оказывается корректирующие устройства.
Этапы синтеза:
составление функциональной схемы САУ из функционально необходимых элементов;
составление структурной схемы проектируемой САУ;
математическое описание функциональных элементов схемы – представление их соответствующими динамическими звеньями;
представление САУ как совокупности обобщённого объекта и регулятора;
выбор закона регулирования;
расчёт параметров настройки типовых регуляторов;
математическое описание замкнутой САУ;
расчёт переходных процессов замкнутой САУ;
сравнение численных значений показателей качества спроектированной САУ требуемыми по техническому заданию показателями качества; вывод о соответствии спроектированной САУ техническому заданию.
40. В каком порядке осуществляется выбор корректирующих устройств методом лчх?
Это расписано в 31м билете, но я сюда тоже всё скопировал.
Допустим мы там построили заранее все желаемые логарифмические частотные характеристики. И вот теперь думаем над корректирующим устройством.
В случае последовательного корректирующего устройства желаемая логарифмическая амплитудная частотная характеристика Lж(ω) может рассматриваться как сумма двух характеристик: характеристики нескорректированной системы LНК (ω) и характеристики корректирующего устройства Lк (ω)
откуда логарифмическая амплитудная частотная характеристика последовательного корректирующего устройства
Таким образом, для построения логарифмической амплитудной частотной характеристики последовательного корректирующего устройства следует из желаемой амплитудной характеристики графически вычесть характеристику нескорректированной системы. По найденной логарифмической амплитудной характеристике корректирующего устройства составляется его передаточная функция, но которой затем подбирается схема корректирующего устройства.
Выбранное корректирующее устройство может иметь логарифмическую частотную характеристику, несколько отличающуюся от желаемой (но не слишком сильно).
Чтобы убедиться в правильности выбора корректирующего устройства, его амплитудную характеристику следует сложить с характеристикой нескорректированной системы, по результирующей характеристике построить вещественную частотную характеристику методом, изложенным выше, а с помощью последней методом типовых треугольников или трапеций построить кривую переходного процесса.
При выборе параллельного корректирующего устройства приближенное значение его логарифмической амплитудной частотной характеристики Lк (ω) может быть найдено по формуле
справедливой для частот, при которых 𝐿О(𝜔) + 𝐿К(𝜔) ≫ 0.
Здесь 𝐿О(𝜔) - логарифмическая амплитудная частотная характеристика звеньев, охваченных обратной связью.
Как следует из выражения (12.8), вначале находят результирующую характеристику 𝐿О(𝜔)+𝐿К(𝜔), после чего, исходя из технической осуществимости, определяют точки съёма и ввода обратной связи и строят логарифмическую амплитудную частотную характеристику L0(ω) звеньев, охваченных обратной связью.
Затем из результирующей амплитудной характеристики 𝐿О(𝜔) + 𝐿К(𝜔) вычитают характеристику 𝐿О(𝜔) и определяют, таким образом, приближенную логарифмическую амплитудную частотную характеристику корректирующего устройства, находящегося в цепи обратной связи. По найденной характеристике составляют передаточную функцию корректирующего звена, по которой затем подбирают схему корректирующего устройства.
Правильность выбора корректирующего устройства проверяется так же, как и в случае последовательного корректирующего устройства, т. е. по логарифмической амплитудной частотной характеристике скорректированной системы строится вещественная частотная характеристика, а с помощью последней строится кривая переходного процесса. При проверке возникает необходимость построить вещественную частотную характеристику замкнутой системы по логарифмическим амплитудной и фазовой частотным характеристикам разомкнутой системы.
Такое построение можно осуществить с помощью номограммы, приведённой на рис. 12.3. Ось частот на логарифмических характеристиках разбивается на интервалы. Для частот, ограничивающих интервалы, определяется амплитуда и децибелах, и фаза в градусах и по этим значениям наносятся точки на номограмму с пометкой соответствующей частоты. Нанесённые точки соединяются плавной кривой, которая представляет собой амплитудно-фазовую характеристику разомкнутой системы. Точки пересечения амплитудно-фазовой характеристики с линиями равных значений Р(ω) дают значения ординат вещественной частотной характеристики замкнутой системы при частотах, которым соответствуют точки пересечения на амплитудно-фазовой характеристике.
По найденным значениям Р(ω) и ω строится вещественная частотная характеристика, а по ней строится кривая переходного процесса.
Однако выбор корректирующих устройств по приведённой выше схеме осуществляется относительно несложно только в редких случаях. Для обеспечения подбора корректирующих устройств по их логарифмическим амплитудным частотным характеристикам составлены специальные весьма обширные таблицы, в которых приведены различные схемы корректирующих устройств и соответствующие им логарифмические амплитудные частотные характеристики.
В ряде случаев выбрать корректирующее устройство с помощью таблицы не удаётся и тогда эта задача решается общим аналитическим методом, который содержит два этапа:
1) определение передаточной функции по графически заданным частотным характеристикам;
2) реализация полученной передаточной функции в виде схемы корректирующего устройства.
Выводы
Идея последовательной коррекции заключается в том, чтобы, вводя корректирующее звено, добавить к исходной ЛАЧХ системы поправку и тем самым изменить результирующую характеристику системы, придав ей требуемое качество. Определяющим здесь оказывается предварительный выбор (точнее – прогнозирование) желаемой частоты среза, что связано, в первую очередь, с профессиональным опытом и квалификацией разработчика.
В случаях, когда в исходной системе есть запас по быстродействию, удобнее применить корректирующее звено с отстающей фазой. Когда стремятся сохранить быстродействие системы, полезна коррекция с опережением по фазе.
В современных замкнутых системах управления вентильных электроприводов наиболее часто применяются типовые решения с ограниченным набором стандартных вариантов регуляторов: пропорциональным, интегральным, пропорционально-интегральным.