- •1. Теория управления. Основные понятия и определения. Основные задачи теории автоматического управления.
- •2. Основные принципы регулирования. Регулирование по разомкнутому циклу. Регулирование по возмущению. Регулирование по отклонению (по ошибке). Обратная связь.
- •1. Принцип разомкнутого управления
- •2. Принцип управления по возмущению.
- •3. Принцип обратной связи:
- •3. Типовая функциональная схема сар. Назначение и характеристика функциональных элементов.
- •5. Статическое и астатическое регулирование. Передаточные функции и основные характеристики статических и астатических систем.
- •6. Математическое описание элементов и систем автоматического регулирования. Дифференциальные уравнения звеньев и систем. Линеаризация нелинейных зависимостей
- •7. Преобразование Лапласа в применении к теории автоматического управления. Понятие передаточной функции системы
- •8. Типовые внешние воздействия. Временные характеристики звеньев и систем. Частотные характеристики. Основные понятия и определения, виды характеристик
- •Частотные характеристики динамических звеньев и систем
- •9. Алгоритмические схемы сау. Передаточные функции типовых соединений звеньев. Эквивалентные преобразования алгоритмических схем
- •1. Последовательное соединение динамических звеньев.
- •2. Параллельное соединение динамических звеньев.
- •12. Типовые законы регулирования. Типовые передаточные функции автоматических регуляторов
- •13. Получение и построение частотных характеристик. Построение афх разомкнутой системы. Связь между частотными характеристиками разомкнутой и замкнутой систем.
- •14. Получение и построение лачх разомкнутой сар. Связь между логарифмическими частотными характеристиками разомкнутой и замкнутой систем. Номограммы замыкания
- •15. Устойчивость линейных систем автоматического регулирования. Необходимое и достаточное условие устойчивости. Структурная устойчивость систем.
- •16. Алгебраические критерии устойчивости Гурвица и Рауса
- •17. Частотный критерий устойчивости Михайлова
- •18. Критерий устойчивости Найквиста. Особенности применения для астатических систем
- •20. Логарифмический критерий устойчивости. Оценка запаса устойчивости по фазе и амплитуде
- •20. Точность систем автоматического регулирования. Установившаяся ошибка при различных типовых воздействиях. Коэффициенты ошибок
- •1) Ступенчатое воздействие.
- •1) Случай:
- •2) Случай:
- •21.Качество процессов регулирования. Основные показатели качества
- •24. Пути повышения точности сар
- •25. Обеспечение устойчивости, увеличение запасов устойчивости линейных систем автоматического регулирования
- •26. Синтез линейных систем автоматического регулирования. Последовательные, параллельные корректирующие устройства, корректирующие обратные связи (жесткие и гибкие).
- •27. Частотные методы синтеза корректирующих устройств. Синтез желаемой лачх. Синтез последовательных и встречно-параллельных корректирующих устройств.
- •28. Реализация корректирующих устройств. Пассивные и активные четырехполюсники постоянного тока, дифференцирующий трансформатор, тахогенератор постоянного тока.
- •3) Дифференцирующий трансформатор
- •4) Тахогенератор
- •29. Комбинированное регулирование. Инвариантные системы.
- •30. Системы автоматического управления с запаздыванием. Запаздывающее звено и его характеристики. Особенности оценки устойчивости систем с запаздыванием
24. Пути повышения точности сар
1)Увеличение общего коэффициента системы.
Чрезмерное увеличение коэффициента усиления может привести к потере устойчивости системы.
2)Увеличение порядка астатизма системы.
Ввели звено W3
W(p)=kk1/p2(Tp+1); C(p)=p2(Tp+1)+kk1
Tp3+p2+kk1=0 – система не устойчива.
Однако увеличение порядка астатизма системы может привести к потере устойчивости.
В строго неустойчивых система устойчивость не может быть достигнута лишь изменением параметров элементов системы, а требует введения дополнительных звеньев
3) Введение изодромных звеньев.
W(p)=kk1k2(τp+1)/[p2(Tp+1)]
C(p)=Tp3+p2+kk1k2τp+ kk1k2
Введение изодромного звена позволяет уменьшить ошибку регулирования за счет увеличения порядка астатизма и одновременно обеспечить устойчивость системы.
4) Коррекция задающего воздействия(введение масштабируемых звеньев) позволяет придать системе астатические свойства или повысить порядок астатизма относительно задающего воздействия.
в этом случае ошибка равна нулю
–корректирующее устройство
Астатизм системы обеспечивается только при точном значении коэффициента передачи корректирующего звена расчетным.
5) Неединичная обратная связьтак же позволяет обеспечить астатизм системы относительно задающего воздействия.
В системе без интегрирующих звеньев соответствующим выбором коэффициента основной и обратной связи может быть обеспечен астатизм относительно задающего воздействия.
Как и в предыдущем случае нестабильность коэффициентов К может служить причиной появления статической ошибки слежения
25. Обеспечение устойчивости, увеличение запасов устойчивости линейных систем автоматического регулирования
Наиболее распространенным способом обеспечения устойчивости является введение в систему дополнительных звеньев.
1)Демпфирование с подавлением высоких частот (внесение отрицательных фазовых сдвигов)
Если разомкнутая система состоит из безынерционного, инерционного, колебательного и форсирующих звеньев, то для подавления высоких частот достаточно ввести апериодическое звено с достаточно большой постоянной времени.
Демпфирование можно осуществлять не только апериодическим, но и более сложным интегро-дифференцирующим звеном.
Достоинстворассмотренного способа в том, что звено с большой постоянной времени представляет собой фильтр низких частот и подавляет высокочастотные помехи.
Недостаток– значительное уменьшение быстродействия системы.
2) Демпфирование с поднятием высоких частот (внесение положительных фазовых сдвигов).
Это достигается включением в прямую цепь системы форсирующего звена(W(p)=τp+1).
Такое звено создает положительный фазовый сдвиг в области высоких частот приближается к +90град.
Иногда используют реальное форсирующее звено (интерго-диф)
Достоинство: увеличение быстродействия системы
Недостаток: увеличение уровня высокочастотных помех при дифференцировании сигнала
3) Демпфирование с подавлением средних частот. Эффект достигается введением в прямую цепь системы интегро-диф звена 2-го порядка.
W(p)=(τ1p+1)(τ2p+1)/(T1p+1)(T2p+1)
Введение интегро-диф звеньев – наиболее эффективный и наиболее распространенный способ коррекции. Быстродействие системы при этом уменьшается, но не существенно.