- •Раздел 1. Теория автоматического управления
- •Частотные характеристики систем управления и связь между ними
- •Временные характеристики систем управления
- •Типовые звенья систем управления
- •Интегрирующее звено
- •Консервативное звено
- •Запаздывающее звено
- •Частотные методы оценки устойчивости систем
- •Методы построения логариф частотных хар-к
- •Законы распределения и числовые характеристики случайных сигналов
- •Оценка качества регулир. Показатели качества
- •Передаточные функции дискретных су
- •Алгебраический критерий устойчивости дискретных систем
- •Частотный критерий устойчивости дискретных систем
- •Метод гармонич линеариз нелин систем
- •Раздел 2. Локальные системы управления
- •Особенности математического описания объектов управления. Входные и выходные переменные. Векторы состояния, управления и возмущения. Оператор и переходная функция
- •Д атчики систем автоматики
- •Устойчивость датчиков к действию высокочастотных помех
- •Двигатель постоянного тока как элемент автоматики. Принципиальная схема, основные уравнения движения
- •Асинхронный двигатель как элемент автоматики. Структурная схема, передаточная функция, переходные характеристики
- •Дискретные законы управления. Математическая модель дискретного управляющего устройства. Импульсные передаточные функции каналов дискретного уу
- •Раздел 3. Вычислительные машины, системы
- •Принципы построения вычислител машин
- •Понятие логической функции. Полностью и неполностью определенные логические функции. Способы задания логических функций
- •Комбинационные автоматы. Синтез комбинационных конечных автоматов
- •Методы минимизации логических функций
- •Модели вычислений. Многоуровневая организация вычислительных процессов
- •Прерывания. Шина современных пк
- •Типы и основные принципы построения периферийных устройств
- •Многомашинные комплексы и многопроцессорные системы
- •Управляющие вычислительные комплексы
- •Раздел 4. Технические средства обработки текста и изображений
- •Методика светоэнергетического расчета лазерного фотовыводного устройства
- •Методика расчета параметров лазерных выводных устройств, определ скорость сканирования
- •Структура, назначение и принцип работы проявочных машин. Основные системы автоматизации процессов обработки фотоматериалов
- •Технические средства анализа и ввода изображения в систему допечатной обработки
- •Основные виды, параметры и принцип работы источников и модуляторов лазерного излучения
- •Структурная схема, назначение и принцип работы формовыводного устройства (рекордера)
- •Основные этапы и характеристики электрофотографического процесса цветной электрофотографии. Структурная схема, назначение устройств и принцип работы аппарата цветной электрографии
- •Принцип работы, назначение и разновидности струйных принтеров
- •Структурная схема, назначение устройств и принцип работы лазерного принтера (одноцветный вариант)
- •Структурная схема, назначение устройств и принцип работы лазерного фотонаборного автомата
- •Цифровые печатные машины (цпм). Основные типы цпм и принцип работы
- •Раздел 5. Автоматизированное управление полиграфическим производством
- •Задачи управления дискретным производством: планирование ассортимента выпуска продукции, транспортная задача
- •Симплекс-метод решения задачи линейного программирования. Табличная реализация симплекс-метода в задаче об ассортименте выпускаемой продукции. Алгоритм поиска оптимального плана
- •Табличный метод решения транспортной задачи. Использование циклов пересчетов и метода потенциалов при поиске оптимального плана перевозок. Достаточное условие оптимальности
- •Информационное обеспечение систем управления. Фактографические базы данных. Типы субд и их характеристики
- •Документальные информационные системы, их характеристики. Информационный поиск в документальных системах, оценка полноты и релевантности. Модели поисковых образов
- •Методы защиты информации в информационно-управляющих системах. Алгоритмы шифрования данных. Метод открытого ключа. Средства анализа защищенности компьютерных сетей
Устойчивость датчиков к действию высокочастотных помех
Для однотактных датчиков оценивается отношением «сигнал / шум» . Здесь: ин — номинальное значение выходного сигнала; σu— среднеквадратичное отклонение помехи.
Чем больше отношение V, тем выше помехоустойчивые свойства датчика.
В ыходной сигнал датчика uд(t) можно представить в виде суммы двух сигналов: uд(t)=uн+δu(t), где δu(t) - высокочастотный случайный процесс, имеющий нулевое математическое ожидание М[δu(t)]=0, дисперсию D[δu(t)]=σu2.
Для повышения помехозащищенности необходимо либо увеличивать значение uн за счет возрастания чувствительности датчика (если помеха независима от его статической характеристики), либо осуществлять фильтрацию полезного сигнала и уменьшать дисперсии помехи σu2
Два типа фильтрации: фильтрация физическими методами полосовых фильтров (при этом такой фильтр реализует принцип частотного разделения полезного сигнала uн и помехи δu(t)); фильтрация математическими методами (в этом случае выходной сигнал датчика uд(t) квантуется в АЦП и полезный сигнал uн выделяется на выходе вычислительного устройства).
Простейший вариант фильтрации - простое накопление, определение статистической оценки математического ожидания наблюдаемой величины.
Алгоритм статистического выделения полезного сигнала uн учитывает исходные предпосылки о вероятностных свойствах случайной помехи δu(t)
Используются исходные предпосылки о статистических свойствах помехи δu(t): помеха имеет нормальный закон распределения с нулевым математическим ожиданием и дисперсией σu2; два соседних значения помехи являются статически независимыми; дисперсия помехи постоянна, т.е. D[δu(t)]=σu2=const.
Использование алгоритмов фильтрации в реальных условиях проверяют фактическое выполнение принятых предположений о статических свойствах помехи.
Показатель помехозащищенности v1 - отношение ширины коридора Δu, обеспечивающие нормальную работу датчика, к среднеквадратичному отклонению помехи , т.е. .
Основные типы высокочастотных помех: аддитивные и мультипликативные помехи. Аддитивная помеха δu(t) складывается с полезным сигналом, т.е. u(t)=uн+δu(t) Мультипликативная помеха δu(t) перемножается с полезным сигналом, т.е.: u(t)=uн∙δu(t).
Источники мультипликативных помех приводят к нестационарным случайным сигналам. При этом их статические характеристики зависят от номинальной характеристики выходного сигнала.
Мультипликативные помехи появляются в нелинейных системах, имеющих четные полиномиальные нелинейности, а также в системах, имеющих блоки перемножения. В частности, такие процессы могут реализоваться в оптических системах.
Исполнительные устройства систем автоматики. Общие сведения об ИУ. Структурная схема ИУ. Классификация исполнительных устройств. Основные технические характеристики исполнительных электромеханических устройств
И У СУ и автоматики - технический прибор, для преобразования выходного сигнала УУ z в управляющее воздействие.
В технических агрегатах используются различные типы ИУ (двигатели, электромагнитные клапаны, всевозможные заслонки, регулирующие клапаны и т.п.).
ИУ: регулирующего типа (с непрерывным изменением положения регулирующего клапана); позиционного типа (работающие по принципу" вкл-выкл"); шагового типа (с дискретным изменением управляющего сигнала); дозирующие (обеспечивающие необходимые заданные изменения объема, массы и т.п.).
ИД — исполнительный двигатель; РД — редуктор, преобразующий вращение ИД в движение РО; РО — регулирующий орган формирует управляющие воздействие у ; ДП — датчик положения РО (контроль текущего положения РО, формирование сигнала ОС η, используемого в УУ для формирования требуемого закона управления).
Дополнительно ИУ может оснащаться: системой ручного управления; блоком концевых выключателей, ограничивающих положение РО у от мин ymin до макс утах значений; блоком защитных реле; блоком пусковых реле.
И У классифицируются: По типу внешней энергии, для приведения ИД в действие (пневматические, гидравлические, электрические, электромагнитные, механические, электронные, лазерные и т.д.); По характеру движения РО ИУ разделяются на вращательные (однооборотные или многооборотные) двигатели и двигатели с поступательным движением; По способу квантования входных и выходных сигналов ИД делят на аналоговые (непрерывные), импульсные (с квантованием по времени) и цифровые (с квантованием по времени и по уровню); По динамическим свойствам ИУ делятся на пропорциональные (выходные сигналы пропорциональны входным) и астатические (интегрирующего типа); По принципу действия различают мембранные, поршневые, сильфонные, лопастные, электромагнитные и т.п.; По режиму работы ИУ делятся на устройства с кратковременной длительностью включения; с повторно кратковременной длительностью включения и устройства с реверсивным режимом работы.
Х арактеристики электромеханических ИУ: Потребляемая мощность Р, кВт; Номинальный вращающий момент Mн, Н∙м ; Номинальная скорость вращения ωн, рад/с ; Номинальная мощность Рн кВт (Рн= Mн∙ ωн); КПД по мощности ; Время полного хода РО (время перекладки РО tpo от нач положения y0 до макс положения уmax при номинальном моменте); Выбег ИУ (перемещение РО, после отключения ИД). Обычно выбег от 0,1 до 0,25% диапазона изменения; Люфт или гистерезис (перемещение РО, при отключения ИД). По нормам люфт не должен превышать 1% для однооборотных устройств и 3% от диапазона у для многооборотных.