Przykładowe problemy na egzamin teoretyczny
Egzamin z teorii obejmuje całość tematyki omawianej na wykładach.
Przedstawione pytania są tylko pytaniami przykładowymi. Pytania egzaminacyjne mogą się różnić, choć sposób ich formułowania będzie podobny.
Egzamin obejmuje trzy serie pytań. Po każdej serii prace studentów są zbierane. Czas trwania serii - 20 min.
Odpowiedzi powinny być zwarte i krótkie, ilustrowane odpowiednimi schematami, wykresami i wzorami. Prowadzenie kompletnych obliczeń nie jest wymagane. Przy definiowaniu pojęć należy określić najpierw układy, których definicje dotyczą, założenia, uproszczenia itp.
Podział układów regulacji ze względu na zadanie sterowania.
Wymienić metody opisu układów dynamicznych.
Odpowiedź skokowa (impulsowa) układu o transmitancji . Ilustracja dla elementu inercyjnego I rzędu.
Definicja wzmocnienia elementu bez całkowania opisanego transmitancją K(s), sposób wyznaczania.
Definicja układu całkującego, wzmocnienie prędkościowe.
Zaklasyfikować element
. Wyznaczyć jego parametry charakterystyczne.
Definicja charakterystyki częstotliwościowej elementu
. Rodzaje charakterystyk częstotliwościowych. Ilustracja dla elementu inercyjnego I rzędu.
Podstawowe elementy dynamiczne, transmitancje, parametry charakterystyczne.
Dla układu dynamicznego opisanego nieliniowym równaniem różniczkowym:
podać równanie stanu ustalonego oraz postać równania różniczkowego zlinearyzowanego wokół stanu ustalonego:
.
Schematy blokowe, podstawowe zasady ich przekształcania.
Schemat układu regulacji ze sprzężeniem zwrotnym, zasadnicze elementy i sygnały, transmitancja główna, transmitancja uchybowa.
Równanie charakterystyczne układu zamkniętego.
Podstawowe twierdzenie o stabilności układu regulacji (warunek konieczny i wystarczający).
Sformułować oraz wykazać prawdziwość warunku koniecznego stabilności układów liniowych.
Sformułować kryterium (Hurwitza) Nyquista.
Metoda linii pierwiastkowych; warunek modułu i fazy.
Układ regulacji na granicy stabilności - interpretacja na liniach pierwiastkowych i charakterystyce częstotliwościowej.
Wpływ wzmocnienia na stabilność układów. Rodzaje stabilności.
Bezpośrednie wskaźniki regulacji.
Definicja układu astatycznego (statycznego), rząd astatyzmu.
Definicja wskaźnika regulacji (nadążania) dla układu zamkniętego, typowy przebieg, własności.
Definicja zapasu amplitudy i fazy, interpretacja na charakterystykach częstotliwościowych.
Stopień stabilności i stopień oscylacyjności, definicja, wymagania projektowe
Pokazać związek pomiędzy czasem regulacji Tr , a stopniem stabilności η .
Korektor PD (PI, PID) - transmitancja, charakterystyka amplitudowo-fazowa, odpowiedź skokowa,
Regulator PI (PD, PID) - transmitancja, charakterystyka amplitudowo-fazowa, odpowiedź skokowa.
Wpływ części całkującej (różniczkującej) regulatora PID na jakość regulacji.
Metoda Zieglera-Nicholsa doboru parametrów regulatora PID.