Контрольные вопросы

1. Можно ли общую функциональную схему САУ (рис. 1.1.1) трактовать как общую функциональную схему любой системы управления? Что при этом следует оговорить?

2. Поясните разницу между управляющим воздействием на систему, на объект, возмущающим воздействием.

3. Может ли САУ входить в АСУ как подсистема?

4. Почему наличие биологической составляющей в объекте управления является основной особенностью сельскохозяйственных систем управления? Приведите пример (примеры), когда при разработке системы необходимо учесть наличие биологической составляющей в объекте управления.

5. В ряде случаев автоматизация какого-либо технологического процесса непосредственно не сокращает количество персонала, увеличивает стоимость системы, технического обслуживания и ремонта. Почему же и в этих случаях автоматизация может оказаться экономически эффективной? В чем прежде всего следует искать эффект? Подумайте и приведите такой пример.

6. Дайте понятие функциональной схемы и изложите правила их составления. В чем преимущество описания функционального состава системы в виде функциональной схемы?

7. Какой принцип управления обеспечивает большую точность систем? Поясните, за счет чего это происходит. Присущи ли фундаментальные принципы управления природным системам или только системам, создаваемым человеком?

8. Поясните разницу между алгоритмом функционирования и алгоритмом управления. С чего необходимо начинать разработку системы?

9. Приведите классификацию САУ по признакам, существенным с точки зрения теории автоматического управления. Что такое САР? Приведите классификацию САР с точки зрения алгоритмов функционирования.

10. Что понимают под анализом и синтезом систем в теории автоматического управления?

11. Дайте понятие нелинейной и линейной систем. Поясните, почему реальные системы при точном математическом описании являются нелинейными (с физической точки зрения)? Приведите пример.

12. Сформулируйте принцип суперпозиции. Для каких систем он выполняется?

13. Дайте понятие идентификации. Почему прибегают к этому методу получения математических моделей объектов? Приведите общий порядок идентификации.

14. Дайте понятие структурной схемы и правила их составления. В чем преимущества математического описания систем в виде структурных схем?

15. Запишите дифференциальное уравнение, описывающее линейную систему, приведите его к виду, принятому в теории автоматического управления. Запишите передаточную функцию и частотную передаточную функцию.

16. На чем основана возможность линеаризации непрерывно дифференцируемых характеристик? Какие два метода линеаризации используются и в каких случаях они применимы?

17. Изложите порядок идентификации линейных объектов по переходной функции. Приведите общую структуру линейного объекта. Приведите различные примеры структуры звеньев для приближенного описания линейных объектов при идентификации и вид соответствующих им переходных функций.

18. Дайте понятия переходных и установившихся режимов. Приведите примеры динамических установившихся режимов.

19. Дайте понятие типовых взаимодействий. Какие характеристики соответствуют различным типовым воздействиям? Дайте определения этим характеристикам. Напишите выражения для расчета частотных характеристик.

20. Перечислите основные типовые линейные звенья. Запишите их уравнения, передаточные функции и выражения для расчета всех характеристик. Приведите графики временных и частотных характеристик.

21. Приведите виды обратных связей и дайте их краткую характеристику. Чем главная обратная связь отличается от местных обратных связей по своему функциональному назначению?

22. Каким образом находятся передаточные функции параллельно, последовательно соединенных звеньев, звеньев, охваченных обратной связью?

23. Зачем приводится структурная схема системы к одноконтурному виду? Порядок такого приведения. Приведите примеры переноса воздействий с выхода звена на его вход и наоборот.

24. Дайте понятия передаточных функций САР для управляющего и возмущающего воздействий и для ошибок по этим воздействиям. Для чего используют эти передаточные функции?

25. На какие два вида делятся звенья и системы? Покажите коренные отличия статических и астатических систем на примере оценки точности линейных САР.

26. Дайте понятие устойчивости. Перечислите виды устойчивости. Приведите простейшие примеры, иллюстрирующие различные виды устойчивости. Приведите примеры возможного вида переходных и весовых функций для устойчивых и неустойчивых систем. Объясните, почему неустойчивые системы неработоспособны.

27. Почему условие устойчивости линейных систем редко используют при анализе устойчивости? Какие Вам известны классы критериев устойчивости? В чем достоинства критериев устойчивости Гурвица и Найквиста? Как определить устойчива ли система в разомкнутом состоянии.

28. Изложите порядок определения устойчивости по критерию Гурвица и Найквиста.

29. Понятия запасов устойчивости. Каким образом можно быстро обеспечить необходимый запас устойчивости, используя критерий Найквиста? Какова связь запасов устойчивости с колебательностью переходных процессов?

30. В чем преимущества оценки качества переходных процессов прямым методом? Можно ли по виду переходной функции определить устойчивость системы, является ли система статической или астатической, определить статические ошибки? Поясните это на примерах.

31. Приведите наиболее часто используемые интегральные критерии качества переходных процессов. Поясните с использованием графиков переходных процессов их смысл. Укажите на недостаток квадратичного интегрального критерия качества. Каким образом этот недостаток можно обойти при оптимизации параметров системы путем моделирования на ЭВМ?

32. Дайте понятие закона регулирования. Перечислите линейные типовые законы регулирования, приведите уравнения и передаточные функции этих законов. Поясните с использованием графиков переходных процессов свойства систем с различными законами регулирования и как меняются эти свойства с изменением параметров.

33. В системе с П-законом регулирования и статическим объектом управления Вас не удовлетворяет перерегулирование. Что предпринять для уменьшения перерегулирования? Какие отрицательные последствия будет иметь для качества управления Ваша мера?

34. Дайте понятие нелинейной системы и нелинейного звена. Что такое существенно нелинейное звено и несущественно нелинейное звено? Приведите характеристики наиболее распространенных нелинейных звеньев.

35. Дайте понятие дискретной системы. Перечислите виды дискретных систем в зависимости от типа дискретизации сигналов.

36. Дайте понятие позиционной системы. Опишите с использованием графиков режимы работы двухпозиционных и трехпозиционных систем, их параметры настройки и показатели качества регулирования.

37. Дайте понятие импульсной системы управления. Опишите с использованием графиков виды импульсной модуляции. Опишите достоинства импульсных систем.

38. Дайте понятие цифровой системы управления, дискретизации сигнала по времени и по уровню. Из чего складывается период дискретизации по времени в цифровых системах?

39. Каким образом можно обосновать возможность исследования цифровых систем как непрерывных?

40. Дайте понятие моделирования. Дайте характеристику натурному, физическому и математическому моделированию. Запишите алгоритм моделирования звена 2-го порядка методом Эйлера. Опишите порядок анализа и синтеза систем путем моделирования на ЭВМ.