Automatyka i robotyka, 1 kolokwium (2013)

1. Wiadomości podstawowe

1. Definicja układu regulacji automatycznej - schemat blokowy, wyjaśnienie podstawowych pojęć (rysunek).

2. Podział układów regulacji ze względu na sposób opisu

3. Podział układów regulacji ze względu na zadania układu.

4. Układ sterowania zamknięty i otwarty.

5. Metody opisu własności dynamicznych.

6. Przekształcenie Laplace'a (znaleźć obraz funkcji, np.
   ,
   ).

7. Przekształcenia formy sygnału

1. Ogólne równanie ruchu

2. Transmitancja

3. Człon statyczny 0. rzędu (proporcjonalny) i całkujący (równanie, transmitancja, wykres odpowiedzi skokowej, współczynnik wzmocnienia, przykład)

4. Człon statyczny 1. rzędu („inercyjny”) i opóźniający

5. Człon różniczkujący rzeczywisty i idealny (...)

6. Człon statyczny 2. rzędu oscylacyjny (bez równania przebiegu odpowiedzi - analiza przebiegów), człon opóźniający.

7. Transmitancje typowych połączeń elementów automatyki

8. Metody identyfikacji obiektów regulacji (krótki opis każdej 1 do 2 zdań)

9. Elementy magazynujące energię potencjalną

10. Elementy rozpraszające energię

11. Elementy magazynujące energię kinetyczna

12. Podstawowe prawa bilansu (układy mechaniczne, elektryczne, termiczne, płynowe)

13. Etapy identyfikacji doświadczalnej

2. Klasyczna teoria sterowania

1. Regulator PID - (transmitancja, schemat blokowy, przebieg odpowiedzi skokowej).

2. Reguły Zieglera-Nicholsa - na podstawie odpowiedzi skokowej (1 metoda)

3. Reguły Zieglera-Nicholsa (bez szczegółowych wzorów) (2 metoda)

4. Znaleźć transmitancję zastępczą - zadanie

3. Przebieg procesu regulacji (8 rysunków)

Wyznaczyć uproszczony przebieg wielkości wyjściowej układu, gdy:

a)

b)

c)

d)

e)

f)

g)

h)

Obliczyć przebieg wielkości sterowanej dla danej transmitancji w odpowiedzi na dane wymuszenie: np.

a)
b)
c)
d)

a

+

C(s)

G₁

G₂

G₃

G₄

-

+

+

+

-

R(s)

b

+

C(s)

+

+

+

G₁

G₂

R(s)

X(s)

c

d

w - sygnał wymuszający na wejściu regulatora

z - sygnał wymuszający na wejściu obiektu

---