«Системы управления химико-технологическими процессами»

Министерство сельского хозяйства РФ

Саратовский государственный аграрный университет

УТВЕРЖДАЮ

Ректор СГАУ

_____________ //

«___»_____________2000 г.

РЕКЛАМНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

Аттестационные педагогические измерительные материалы по дисциплине «Системы управления химико-технологическими процессами»

..00086

Листов 8

Разработчик:

______________________//

01.01.2000

<пусто>

Решетняк1. Функциональное назначение разработки, область

применения, ее ограничения

Настоящие аттестационные педагогические измерительные материалы (АПИМ) предназначены для компьютерного тестирования знаний студентов Саратовского государственного аграрного университета им. специальности 240900 – «Биотехнология». Общая характеристика АПИМ: общее количество заданий – 112, количество форм заданий: открытой – 15, закрытой - 85, на установление соответствия – 12. Материал АПИМ разбит на три модуля, включающие следующие вопросы:

Задания включают следующие вопросы:

Модуль 1. Математические основы теории автоматического

управления

(количество лекций – 6, количество заданий – 43).

Основные понятия ТАУ

- Поясните основные понятия теории автоматического управления.

- Управлением по замкнутому циклу называется управление, основанное на …

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА САУ

- Укажите на функциональной схеме САР усилительно-преобразующее устройство, датчик информации о задачах управления.

- Законом управления САР называется ….

Классификация САР

- Замкнутая САР, предназначенная для регулирования постоянного задающего воздействия, называется … системой.

- Замкнутая САР, предназначенная для регулирования задающего воздействия, заданного известной функцией времени, называется … системой

- Замкнутая САР, предназначенная для регулирования задающего воздействия, заданного не известной заранее функцией времени, называется … системой.

- САР, закон управления которой , где f(t) – возмущение, называется … системой.

- САР, закон управления которой , где e(t)=g(t)-y(t) – рассогласование (отклонение) выходного сигнала y(t) от задающего воздействия g(t), f(t) – возмущение, называется … системой.

- САР, закон управления которой , где e(t)=g(t)-y(t) – рассогласование (отклонение) выходного сигнала y(t) от задающего воздействия g(t), называется … системой.

Математические модели

- Назовите типовой входной сигнал и определите его изображение по Лапласу.

- Определите изображение по Лапласу производной при нулевых начальных условиях.

- Определите модуль ### (с точностью до 0.1) комплексного числа.

ПЕРЕДАТОЧНАЯ ФУНКЦИЯ САР

- Что называется передаточной функцией САР?

- Дано дифференциальное уравнение САР. Требуется определить ее передаточную функцию.

- Дана структурная схема САР. Передаточная функция соединения звеньев равна ….

Звенья САР

- Звено, передаточная функция которого дана, называется …

- Дана передаточная функция звена. Его постоянная времени ### равна.

- Дана передаточная функция звена. Его коэффициент усиления ### равен.

- Дана передаточная функция звена. Его относительный коэффициент затухания ### равен.

- Звено, переходная функция которого имеет вид…., называется.

статические и Астатические САР

- САР называется статической по отношению к задающему воздействию, если выполняются условия …

- САР называется астатической 1-го (2-го) порядка по отношению к задающему воздействию, если выполняются условия …

- Порядок астатизма САР по отношению к задающему воздействию равен.

Устойчивость САР

- Выберите характеристический полином устойчивой, неустойчивой, находящейся на границе устойчивости (нейтральной) САР.

- Для того, чтобы линейная стационарная САР была асимптотически устойчивой, необходимо и достаточно, чтобы …

Качество САР

- Что называется временем регулирования и перерегулированием и как они обозначается?

- По переходной функции определите время регулирования, ### с; величину перерегулирования, ### %.

Модуль 2. Проектирование систем управления

(количество лекций – 5, количество заданий –37).

КОМПЬЮТЕРНАЯ СИСТЕМА СИАМ

- При использовании СИАМ какие клавиши или клавишу меню необходимо последовательно нажимать для перехода в окно набора блок-схемы, для расчета переходной функции, для проверки и изменения параметров блоков, для определения передаточной функции соединения звеньев, для вывода результатов расчета переходной функции в виде таблицы, для выбора метода и параметров интегрирования дифференциальных уравнений?

MAPLE-6

- Укажите правильно записанные операторы Maple-6 арифметического выражения, определения корней характеристического уравнения, определения передаточной функции САУ.

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ

- Расшифруйте условное обозначение прибора на функциональной схеме

автоматизации:

 

- Укажите на ФСА номер элемента автоматической системы регулирования температуры, в котором расположен первичный преобразователь температуры, вторичный преобразователь температуры, котором вычисляется закон управления, котором оператор в ручную задает нужное значение температуры.

Идентификация САУ

- Поясните основные понятия и определения идентификации САУ: математическая модель (ММ), оператор, идентификация, интегральный критерий качества, условие абсолютной интегрируемости функции времени f(t).

- Для того, чтобы функцию f(x, y)=0 можно было линеаризовать методом разложения в ряд Тейлора необходимо, чтобы выполнялись следующие условия …

Синтез САУ

- П, Д, И – управление используется для …

- Определите типы законов управления САУ: П – управление, ПИ – управление, ПД – управление, И – управление, ПИД – управление.

- В методе стандартных коэффициентов передаточная функция замкнутой оптимальной САУ должна равняться передаточной функции эталонной модели:

где k1 , k2 ,…, kq - искомые q передаточных чисел закона управления.

Укажите условия размерностей существования решения этих уравнений.

- Для оценки эффективности синтезированного закона управления необходимо выполнить следующие действия …

- Поясните порядок определения в курсовой работе структуры и параметров математической модели объекта управления, параметров эталонной модели.

- Экспериментальная переходная функция ОУ имеет вид … Назовите звено (определите структуру математической модели), переходная функция которого имеет такой же вид.

- Экспериментальная переходная функция ОУ имеет вид … Его коэффициент усиления равен ###.

ПРОСТРАНСТВО СОСТОЯНИЙ

- Дана матрица A. Ее определитель равен ###, ее алгебраическое дополнение равно ###..

- Задано произведение матриц C = A B. Элемент произведения С23 равен ###.

- Поясните основные понятия и определения метода пространства состояний: вектор состояний, вектор входа (управлений, возмущений), вектор выхода (измерений), уравнение состояний, уравнение выхода, характеристическая матрица, характеристическое уравнение, матричная передаточная функция, матричные операторные уравнения.

- Заданы уравнения ОУ в форме Коши. Поясните свойства управляемости и наблюдаемости системы: матрица и критерий управляемости (для n =2), матрица и критерий наблюдаемости (для n =2).

Модуль 3. Элементы систем управления био - и химико-технологическими процессами

(количество лекций – 5, количество заданий – 32,

Цифровые САУ

- Определите особенности представления информации в ЭВМ: система счисления, один бит, один байт, примеры представления чисел с фиксированной запятой, примеры представления чисел с плавающей запятой.

- Какую роль играет в управляющей ЭВМ ПЗУ, процессор, ОЗУ, АЦПУ, ЦАП?

- Назовите состав базового комплекта, проектно-комплектуемого комплекта, микропроцессорного контроллера.

- Определите порядок преобразования информации в микропроцессорном контроллере

Контроль технологических параметров

- Поясните основные понятия метрологии: статическая характеристика измерительного прибора, диапазон измерения прибора, верхний предел измерения, цена деления, порог чувствительности прибора.

- По какой формуле вычисляется относительная погрешность измерения, приведенная относительная погрешность измерения, абсолютная погрешность измерения.

- Запишите условия равновесия моста.

- Назовите представленный на рисунке датчик температуры, давления, уровня, расхода и т. д.

- Определите единицы измерения давления виды давления.

- Для измерения какой физической величины предназначено данное устройство: напорная трубка, расходомер переменного перепада давления (с сужающим устройством), ротаметр, напорная трубка, электромагнитный расходомер, тахометрический расходомер?

- На использовании какого закона основано действие капиллярного вискозиметра?

2. Используемые технические средства

Для проведения тестирования необходимо иметь ПЭВМ не ниже Pentium – 3 c установленными системами Windows – 98, … , XP, Адаптивная среда тестирования АСТ – ТЕСТ (Конструктор тестов и Администратор тестов). Объем памяти, занимаемой пособием – 7984 кБ).

3. Специальные условия применения и требования

организационного, технического и технологического

характера

Учебное пособие предназначено для студентов специальности 240900 – «Биотехнология». Рассматриваемые АПИМ могут применяться как для проведения экзамена по дисциплине, так и для приема зачета по каждому из модулей. Для проведения экзамена рекомендуется выбрать 50 вопросов и задать время для ответов на нихминут. Для приема зачета по модулю рекомендуется выбрать 20 вопросов и задать время для ответов на них 20 минут. Шкала оценок: «отлично» - 85 – 100%, «хорошо» - 72 –.85%, «удовлетворительно» - 60 – 72 % , «неудовлетворительно» < 60 %.

4. Условия передачи разработки или ее продажи

Передача пособия и программного обеспечения происходит с письменного согласия автора.