Pytania z przedmiotu Podstawy Automatyzacji

1. Narysować ogólny schemat układu regulacji automatycznej (automatyki), nazwać elementy i sygnały.

2. Na czym polega różnica pomiędzy otwartym układem sterowania, a układem regulacji automatycznej ( układem automatyki )

3. Na podstawie schematu wyjaśnić, co to jest sprzężenie zwrotne i jak jest ono wykorzystywane w układzie automatyki?

4. Jakie dodatkowe ( w porównaniu z klasycznym, analogowym układem automatyki) elementy występują na schemacie cyfrowego układu automatyki i jakie są ich zadania?

5. Jaki jest cel wprowadzania u maszynach i urządzeniach technicznych układów automatyki?

6. Jaki układ automatyki nazywamy liniowym i jakie są jego najważniejsze cechy ?

7. Jaki układ nazywamy układem regulacji stałowartościowej ( stabilizującym ) ?

8. Jaki układ nazywamy układem regulacji programowej ?

9. Jaki układ nazywamy nadążnym układem regulacji ?

10. Na czym polega opis układu automatyki we współrzędnych odchyłek i jakie są tego konsekwencje przy analizie układu?

11. Podać definicję transmitancji operatorowej elementu lub układu automatyki oraz wyznaczyć transmitancję dla układu opisanego równaniem: y″′ +2y″ +4y′ +6y = 3x′ +5x (Równanie może być inne).

12. Co nazywamy charakterystyką statyczną elementu lub układu automatyki? Wyznaczyć równanie charakterystyki statycznej dla układu opisanego równaniem y″ +3y′ +4y =6x (Równanie może być inne).

13. Podać algorytm wyznaczania odpowiedzi elementu lub układu automatyki o danej transmitancji operatorowej na zakłócenie dane przebiegiem czasowym.

14. W jaki sposób wyznacza się zastępcze transmitancje dla połączeń: szeregowego i ze sprzężeniem zwrotnym?

15. W jaki sposób wyznacza się zastępcze transmitancje dla połączeń: równoległego i ze sprzężeniem zwrotnym?

16. Ile wynosi wzmocnienie układu składającego się z elementów proporcjonalnych połączonych w następujący sposób: (tu prosty schemat blokowy zawierający połączenia szeregowe, równoległe i ze sprzężeniem zwrotnym).

17. Na podstawie ogólnego schematu układu regulacji automatycznej wyjaśnić, co rozumiemy pod pojęciem "obiekt regulacji" oraz "wielkość regulowana".

18. Na podstawie ogólnego schematu układu regulacji automatycznej wyjaśnić, co rozumiemy pod pojęciem "uchyb" oraz "regulator".

19. Jakie są zadania regulatora w układzie automatyki ?

20. Podać transmitancję regulatora PID, określić jakie operacje wykonuje on na sygnale wejściowym i jaki to sygnał oraz wskazać jego parametry związane z poszczególnymi akcjami.

21. Na podstawie transmitancji regulatora PID wyjaśnić, w jaki sposób dysponując regulatorem PID możemy sprawić, aby działał on jak regulator P.

22. Co nazywamy charakterystyką amplitudowo-fazową elementu lub układu automatyki i w jaki sposób możemy określić wzmocnienie i przesunięcie fazowe dla danej wartości pulsacji ?

23. Dla częstości sygnału wejściowego równej 2 wzmocnienie układu wynosi 5, a przesunięcie fazowe -π/4. Jeśli sygnał wejściowy określony jest zależnością x(t)= 4 sin 2t, to jaką zależnością będzie określony sygnał wyjściowy po dostatecznie długim czasie? Uzasadnić. (Wartości liczbowe mogą być inne)

24. Jakie charakterystyki częstotliwościowe elementu lub układu automatyki nazywamy charakterystykami logarytmicznymi i do czego są one wykorzystywane?

25. Sposób wyznaczania częstotliwościowych charakterystyk logarytmicznych układu elementów połączonych szeregowo.

26. Co rozumiemy pod pojęciem stabilności układu automatyki i dlaczego stabilność tego układu decyduje o jego przydatności?

27. Włączamy układ stabilizacji temperatury z regulatorem PID. Jak będzie zmieniać się uchyb w tym układzie, jeśli układ ten będzie a/ stabilny, b/ niestabilny?

28. Ogólny warunek stabilności ( na prostym przykładzie).

29. Kryterium Hurwitza ( prosty przykład zastosowania).

30. Jakie wielkości wykorzystuje się do oceny jakości regulacji na podstawie przebiegów czasowych ?

31. Na podstawie przykładowego przebiegu uchybu wyjaśnić, co nazywamy przeregulowaniem i czasem regulacji?

32. W układzie regulacji temperatury wartość zadana wynosiła 520K, zaś ustalona wartość temperatury wyniosła 500K. (Wartości liczbowe mogą być inne). Czy występiła tu odchyłka statyczna a jeśli tak, to ile ona wynosi?

33. Na czym polega ocena jakości układu automatyki z wykorzystaniem kryteriów całkowych?

34. Na czym polega dobór parametrów regulatora na podstawie kryteriów całkowych?

35. Na czym polega dobór parametrów regulatora wg metody Zieglera-Nicholsa.

36. Jaki element pełni rolę regulatora w układzie regulacji dwustawnej i na czym polega jego działanie ?

37. Jak możemy rozpoznać na podstawie przebiegu wielkości regulowanej w stanie quasi ustalonym, że w układzie regulacji, np. temperatury zastosowano regulator dwupołożeniowy, a nie np. regulator PID?

38. W układzie regulacji dwustawnej temperatury obiektem jest element inercyjny I rzędu ( obiekt nie wykazuje opóźnienia), zaś przekaźnik ma histerezę o szerokości +/- 20 °C (Wartości liczbowe mogą być inne). Ile wyniesie amplituda oscylacji ustalonych ? Uzasadnić.

39. W jaki sposób można zmniejszyć amplitudę drgań ustalonych wielkości regulowanej w układzie regulacji dwustawnej z regulatorem z histerezą i jak wówczas zmieniać się będzie częstotliwość przełączeń przekaźnika?

---