Przeglądaj wersję html pliku:

zaliczenie - Jaszczak - 56 pytan MINI


2.Wyjaśnij pojęcia i podaj oznaczenia zgodne z PN :

wartość zadana - y0(t) - wartośc do jakiej ukl. ma dazyc.

błąd regulacji - e(t) - błąd sterowania (uchyb), różnica pomiedzy
syg. zadanym a wart. syg. sterowanego y(t)

sygnał sterujący - u(t) - syg. pochodzący z regulatora. sygnał
wymuszające konkretne zachowanie obiektu ster.

sygnał sterowany - y(t) - sygnał odziałujący na otoczenie (wyjscie z
obiektu)

zakłócenie - z(t) - syg. oddziałujący na obiekt negatywnie.

4.Podaj definicje :

kontroli automatycznej - obejmuje grupę urządzeń i systemów
automatyki, które zbierają i analizują informacje o obiekcie
sterowanym lub o procesie i przekazują te informacje w postaci
bezpośredniej lub przetworzonej do operatora (ów) systemu.

Po polsku : zbieranie info. o obiektach i dostarczanie tych info
operatorowi po ewentualnej obrobce.

sygnalizacji automatycznej - obejmuje grupę urządzeń i systemów
automatyki, w których sygnały wejściowe i sygnały wyjściowe są
kontrolowane i mierzone za pomocą czujników i elementów pomiarowych.

urz. sygn. automat. - zwalniają obsługę od konieczności ciągłego
dozoru i śledzenia.

zabezpieczenia i blokady automatycznej - obejmują grupę urządzeń i
systemów automatyki, w których sygnały wejściowe i sygnały
wyjściowe lub kombinacje tych sygnałów są kontrolowane i mierzone za
pomocą czujników i elementów pomiarowych, tak , aby niedopuszczalne
lub przekroczone wartości wielkości sterujących i sterowanych nie
spowodowały awarii, uszkodzeń i niebezpiecznego oddziaływania na
środowisko.

urz. zabez. automat. są zbliżone do urz. sygn. automat.

regulacji automatycznej - obejmują grupę urządzeń i systemów
automatyki, w których, regulacji podlega wiele sygnałów wyjściowych,
przy czym sygnały wejściowe lub kombinacje tych sygnałów działają
na więcej niż jeden sygnał wyjściowy, są kontrolowane i mierzone za
pomocą czujników i elementów pomiarowych i podlegają regulacji
automatycznej za pomocą wielu regulatorów

5.Podaj przykłady :

kontroli automatycznej - urządzenie kontrolujące położenie windy w
wieżowcu

sygnalizacji automatycznej - urządzenia sygnalizacji włamaniowej i
pożarowej

zabezpieczenia i blokady automatycznej - urządzenia zabezpieczające
silnik elektryczny przed przeciążeniem,

regulacji automatycznej - układy automatycznej regulacji wielkości
wyjściowych kotła parowego (w elektrowni lub w zakładzie
dostarczającym ciepło dla dzielnicy mieszkaniowej): ciśnienie pary,
poziom wody, ciśnienie pary w komorze kotła, temperatura pary
przegrzanej itd.

6.Porównaj pojęcia dla układów jednej zmiennej:

sterowanie - celowe oddziaływanie na określony obiekt (urządzenie lub
proces), tak, aby osiągnąć pożądane zachowanie obiektu (urządzenia
lub pożądane cechy procesu).

regulacja - to sterowanie w układzie zamkniętym zawierającym węzeł
sumacyjny za pomocą którego realizowane jest ujemne sprzężenie
zwrotne.

sterowanie jest bardziej ogólnym pojęciem, może zachodzić w ukł.
otwartym lub zamknietym (regulacja). sterowanie nie analizuje/koryguje
efektów swojego działanie.

7.Podaj podstawowe właściwości i przykład otwartego układu
sterowania

Niska odporność na zakłócenia, dla poprawności dziąłania
wszystkie lementy muszą być idealnie wykalibrowanie i dobrane do
konkretnego obiektu. działanie w oparciu o prog. związany z podstawą
czasu.. niższy koszt niż ze sprzężeniem zwrotnym. np.pralka

8.Podaj podstawowe właściwości i przykład zamkniętego układu
sterowania

wysoka odppornosc na zmiany w otoczeniu (syg. zakłócające, itp.) i
charakter obiektu, wysoka jakość sterowania. wyzszy koszt wykonania,
ze wzgledu na koszt urz. pomiarowego. np.ramie robota.

9.Wymień cechy systemu dynamicznego

pamięta swoją historie (flash back'i()), wyjście zalezy od tego co
jest na wejściu i wszystkiego tego co było do tej pory (historia
pamietana jest w zm. stanu, sys. dynam. musi posiada co najmniej jedna).

10.Wymień cechy systemu statycznego

wyjście zależy od aktualnego stanu wejścia. Nie posiada zmiennych
stanu, charakteryzujacych stany przejsciowe. sa to ukl. rozpraszajace
energie.

12.Co to jest transmitancja operatorowa ?

Transformacje operatorowa G(s) ukl. lin. stacjonarnego będzie ilorazem
transformaty odp. U(s) do transformaty pobudzenia U(s) przy zachowaniu
zerowych warunków początkowych.

Model mat. który stanowi pewna forme wyrazania row. rozniczkowych i
przedstawia zaleznosc miedzy syg. wej. a wyjsciowym. wyraza wlasnosci
sys. niezalezne od amplitudy jak i natury syg.. Zaciera jednostki.

18.Podaj przykład fizyczny elementu .... (wszystkie, które należało
przygotować : proporcjonalny, inercyjny I-go rzędu,itd);

Całkujący rzeczywisty : silnik

Różniczkujący rzeczywisty : jeden z czwórników RC(kondensator na
jednej gałęzi wejścia, i opornik łączący obydwie linie)

Oscylacyjny : wahadło matematycznie

Inercyjny I-ego rzędu : drugi z czwórników RC(opornik na jednej
gałęzi wejścia, i kondensator łączący obydwie linie)

Inercyjny II-ego rzędu : układ RC taki jak grupa 32 miała na kole.

Opóźnijący : taśmociąg

20.Podaj prawo regulacji typu P lub PI lub PD lub PID.

P - kończy regulacje zawsze uchybem statycznym. nigdy nie wyreguluje
do końca.

G(s)=U(s)/e(s)=Kp, e(s)-błąd regulacji, U(s) - wyjście regulator.

PI - stosujemy wszędzie gdzie wzmocneniz reg. P jest niewystarczające
do siągnięcia celu sterowania. Dodanie częsci całkującej do
proporcjonalnej daje w efekcie poprawę dynamiki sterowania, zwiększa
się szybkość działania w początkowej fazie. PI zawsze się
wyreguluje.

G(s)=U(s)/e(s)=Kp(1+1/Ti s)

2

H

Ş

¬

®

Ö

2

Ş

¬

Ö

Ľ

ľ

␃༃躄ᄀ„帀躄怀„愀̤摧偼-ᘀPD - wersja idealna ukł. jest
nie realizowalna więc dodajemy inercje. Reg. jest bardzo czuły na
zakłócenia wysokiej częstotliwości. W dużej dziedzinie przypadków
układ nie daje rady wyregulować obiektu.

G(s)=U(s)/e(s)=Kp(1+Td s) <- idealny

G(s)=U(s)/e(s)=Kp(1+(Td s/sT+1)) <- zmodyfikowane

PID - stosuje się wszędzie tam gdzie wzmocnienei z reg. typu P jest
nie wystarczające do uzyskania rządanego tłumienia zakłuceń w
zakresie małych częstotliwości, a częstotliwośc rezonansowa jest
zbyt mała aby uzyskać porządaną prędkość sterowania. Nie jest
polecany tak jak PD do sterowania wielkościami silnie zakłóconymi
szumami, ze względu na możliwość wzmocnienia tych szumów.

G(s)=U(s)/e(s)=Kp(1+(Td s/sT+1) + 1/sTi)

22.Zakres stosowalności regulatorów typu P lub PI lub PD lub PID.

P - stosujemy gdy oscylacje wielkosci nastawianych i regulowanych sa
nie porzadane ze wzgledow technologicznych przy regulacji poziomu
czujnika cisnienia.

PI - stosujemy wszędzie gdzie wzmocneniz reg. P jest niewystarczające
do siągnięcia celu sterowania. Minimalizuje wartosc bledu(uchyb),
wprowadza stany nieustalone, przeregulowane.

PD - jest stosowany tam gdzie wzmocnieni z regulatorem typu P jest
wystarczające do uzyskania porzadanej jakosci sterowania w zakresie
małych częstotliwości i w stanie ustalonym, lecz czas trwania procesu
reg. przy zakłóceniach nie okresowych jest zbyt dlugi lub pasmo
sterownia jest zbyt male.

PID - stosuje się wszędzie tam gdzie wzmocnienie z reg. typu P jest
nie wystarczające do uzyskania żądanego tłumienia zakłóceń w
zakresie małych częstotliwości, a częstotliwość rezonansowa jest
zbyt mała aby uzyskać pożądaną prędkość sterowania.

26.W jaki sposób usunąć błąd statyczny w układzie z regulatorem
typu P ?

Dodając część całkującą

28.Podziel U.A.R. ze względu na strukturę;

otwarte i zamkniete.

29.Podziel U.A.R. ze względu na cechę liniowości, ze względu na
liczbę wejść i wyjść i charakter sygnałów;

liniowe/nieliniowe-zalezy od charakteru
sterownika/obiektu/urz.wykonawczego

ze wzgelu na liczbe wejsc i wyjsc - mimo, siso, simo, miso

ze względu na charakter syg. - ciagle(analogowe), dyskretne(cyfrowe)

Podział UAR ze względu na zadania jakie maja pełnić;

-stałowartosciowe. wartość zadana wielkosci sterowanej jest zawsze
stala.

-regulacji programowej pod kontrola sprzezenia zwrotengo. wartosc zadana
jest zmienna ale z gory znana dla sterownika.

-regulacji nadarznej na bazie sledzenia. wartosc zadana jest zmienna i
nie znana dla sterownika.

-ekstermalnej - wartosc zadana zmienna w czasie, z gory nie znana ale
wiemy ze musi spelnic warunek optymalnosci, np.ogrzewanie gazowe w wili.
sterownik sprawdza czy przy zmie\anie doplywu powietrza zmieni się
temp. Optymalne sterowanie napedem statku -

31.Opisz procedurę projektowania UAR;

1-okreslenie celu sterowania

2-okreslenie parametrow regulacji

3-okreslenie wymagan dla zlozonych zmiennych

4-okreslenie konfiguracji i dobranie urz. wyko./nasta.

5-model mat. procesu, dobór urz. wykonawczych i czujnikow

6-dobór regulatora i określenie paamterow nastawnych

7-dobrac parametry i przeanalizowac jakosc dzialania AUR

jeśli jest dobrze to koniec, jeśli nie to wracamy do punktu 3.

32.Jak wygląda procedura wyprowadzania modelu matematycznego ?

33.Podaj klasyfikację modeli matematycznych;

-statyczne(liniowe/nieliniowe)

-dynamiczne(liniowe/nieliniowe)

35.Napisz twierdzenie o liniowości i opisz je;

L[a*f1(t) + b*f2(t)] = a*L[f1(t) + b*L[f2(t)]

36.Napisz twierdzenie o różniczkowaniu;

L[df(t)/dt] = s * L[f(t)]

37.Napisz twierdzenie o całkowaniu;

L[integral(0, t) f(t)dt] = 1/s * L[f(t)]

38.Zinterpretuj pojęcie stacjonarności.

ukł. w którym parametry modelu(wzmocnienie, tlumiemnie,..) są stałe,
czyli nie zależą od czasu.

40.Sygnały wykorzystywane w analizie właściwości dynamicznych ?
(nazwa, funkcja czasu, transformata).

Dirac - dystrybucja delty : (t) -> 1(s)

skok jednostkowy : 1(t) -> 1/s

sinus : sin(t) -> /(s^2 + ^2)

pobudzenie czasowo-liniowe : at -> a/s^2

42.Impuls Diraca: przykład i jego praktyczna realizacja.

Efektem podania impulsu Dirac’a na wejście do układu jest odpowiedź
w postaci charakterystyki impulsowej. U(t)=delta (t) U(s)=1

43.Skok jednostkowy:

W praktyce podanie skoku jednostkowego na wejście odpowiada włączeniu
urzadzenia lub podanie skokowej zmiany strumienia materiału lub
energii. Odpowiedzią jest charakterystyka skokowa.

U(t)=1(t) U(s)=Vo/s

46.Podaj definicję stabilności w sensie BIBO. Wyjaśnij skrót.

Układ jest stabilny jeżeli dla każdego ograniczonego sygnału
wejściowego sygnał wyjściowy też jest ograniczony.

Bounded Input Bounded Output

47.Podaj definicję stabilności asymptotycznej, stabilności w sensie
zwykłym i niestabilności z interpretacją graficzną.

Układ wytrącony z równowagi powróci do niej w pewnej skończonej
perspektywie czasu.

51.Wyznaczyć transmitancję wypadkową układu regulacji i sprawdzić
stabilność za pomocą kryterium Hurwitza?

Wyznaczyć równanie charakterystyczne -> mianownik transmitancji
układu przyrównany do 0.

53.Dana jest odpowiedź skokowa zamkniętego układu regulacji. Oznacz
na nim odcinkowe wskaźniki jakości.

Przeregulowanie, czas narastania, czas regulacji i ewentualnie uchyb
statyczny.

54.Jaka jest różnica między u.a.r. o charakterze statycznym i
astatycznym ?

Statyczny ma uchyb statyczny czyli nigdy nie zostaje wyregulowany.

Astatyczny po pewnym skończonym czasie zostaje wyregulowany czyli e(t >
czas regulacji) = 0

 
statystyka