Основы теории управления
для специальности 220400
Кориков А.М.
Томск-2001

Основные понятия теории управления.

№ 1
Выделите главную причину, определяющую результат управления?
• Цель управления.

№ 2
По каким принципам выделяют блоки в функциональной схеме?
• По выполняемым функциям.

№ 3
Возможна комбинация принципов управления.

№ 4
Какие системы управления относятся к классификации по виду задающего сигнала?
• Системы автоматической стабилизации.

№ 5
К классификации по топологии функциональной схемы?
• Связанные системы.

№ 6
К классификации по воздействию чувствительного элемента на регулирующий орган?
• Система прямого управления.

№ 7
К классификации по характеру внутренних динамических процессов?
• Нелинейные системы.

№ 8
К классификации по степени использования при управлении информации о параметрах и структуре объекта управления?
• Экстремальные системы.

№ 9
Являются ли оптимальные САУ адаптивными?
• Не всегда.

№ 10
Относятся ли системы с самонастройкой параметров к классу адаптивных систем?
• Всегда.

Математическое описание непрерывных линейных САУ.

№ 1
По какому принципу составляется структурная схема САУ?
• По принципу удобства получения математического описания.

№ 2
Какими типовыми элементарными воздействиями более просто исследуются стационарные линейные системы?
• Типовыми гармоническими сигналами.

№ 3
В чем состоит главное достоинство ЛАХ перед АХ?
• В простоте построения.

№ 4
В чем принципиальное отличие первой стандартной формы от третьей стандартной формы записи дифференциальных уравнений, описывающих линейные САУ?
• В третьей стандартной форме используются понятия состояния системы, а в первой понятия вход-выход системы.

№ 5
Является ли адаптируемость частным случаем управляемости?
• Не всегда является.

№ 6
Что означает отрицательность действительных частей всех корней характеристического уравнения стационарной линейной САУ?
• Стационарная линейная система устойчива.

№ 7
Обыкновенные ТДЗ:
• Описываются дифференциальными уравнениями первого и второго порядка?.

№ 8
При каких звеньях с передаточными функциями W₁(p) и W₂(p) справедливо утверждение: при последовательном соединении этих звеньев общая передаточная функция W(p)=W₂(p)*W₁(p)?
• При стационарных линейных звеньях.

№ 9
Что соответствует блоку структурной схемы САУ в графе прохождения сигналов?
• Ребро.

№ 10
Входят ли особые ТДЗ САУ в САУ с переменными параметрами?
• Входят.

Линейные законы регулирования. Устойчивость и требования к процессу управления.

№ 1
Во сколько раз пропорциональное регулирование позволяет уменьшить установившиеся ошибки, если К - общий коэффициент усиления системы:
• В (К+1) раз.

№ 2
Ошибка в установившемся состоянии при интегральном регулировании обращается в нуль.

№ 3
Изодромное регулирование является более быстродействующим по отношению к интегральному регулированию.

№ 4
Не возможно самостоятельное применение регулирования по производным.

№ 5
Какое из требований к системе, с точки зрения протекания процесса управления, предъявляется в классической ТАУ?
• Точность.

№ 6
Назовите наиболее трудоёмкий метод решения дифференциальных уравнений:
• Классическое математическое решение.

№ 7
В чем заключаются основные трудности использования операционного метода?
• Переход от функции к отображению и обратно.

№ 8
В чем выражается увеличение порядка астатизма при интегральном регулировании?
• С увеличением порядка астатизма точность регулирования увеличивается.

№ 9
Когда введение регулирования по производным увеличивает точность?
• В динамических режимах работы САУ.

№ 10
Можно ли рассматривать пропорциональное регулирование как частный случай интегрального регулирования?
• Иногда.

Устойчивость непрерывных линейных систем.

№ 1
Система является устойчивой, если переходные процессы являются затухающими.

№ 2
Если все полюса передаточной функции W(p) находятся в левой полуплоскости комплексного переменного p, система является устойчивой.

№ 3
Если в таблице Рауса все элементы первого столбца больше нуля, система устойчива.

№ 4
Если определитель матрицы Гурвица меньше нуля, система неустойчива.

№ 5
Если годограф Михайлова проходит через начало координат, о чем это говорит?
• Система находится на границе устойчивости.

№ 6
Если годограф АФХ разомкнутой системы не охватывает точку (-1; i₀) комплексной плоскости, что можно сказать об устойчивости замкнутой системы?
• Необходима дополнительная информация об устойчивости разомкнутой системы.

№ 7
Возможно использование в критерии Найквиста логарифмических характеристик.

№ 8
Можно судить о запасе устойчивости в САУ по логарифмическому критерию Найквиста.

№ 9
Для каких систем можно применять критерий Вышнеградского?
• Не выше третьего порядка.

№ 10
Как выбирается область устойчивости при D-разбиении из претендентов на область устойчивости?
• Проверкой каждой из них.

Оценка качества режимов линейных САУ.

№ 1
Не может динамический режим быть стационарным.

№ 2
Можно в статических режимах составляющую ошибки, определяемую задающим воздействием свести к нулю.

№ 3
Для каких систем применяется оценка точности при движении с постоянной скоростью?
• Для астатических, с астатизмом первого порядка.

№ 4
Для каких систем применяется оценка точности при движении с постоянным ускорением?
• Для астатических с астатизмом второго порядка.

№ 5
Можно сформировать требования к ЛАХ по оценке ошибки при движении по синусоидальному закону.

№ 6
Невозможно использование прямых методов оценки качества переходных процессов если неизвестен график переходного процесса.

№ 7
Если АЧХ и ВЧХ двух систем схожи то что можно сказать о качестве переходных процессов в этих двух системах?
• Они близки по качеству.

№ 8
Не является достаточным использование характеристического уравнения для оценки качества регулирования.

№ 9
Что оценивают интегральные критерии оценки переходных процессов?
• Одновременно и время затухания и величину отклонения.

№ 10
Чем улучшенная квадратичная интегральная оценка эффективнее по сравнению с квадратичной интегральной оценкой?
• При стремлении уменьшить величину оценки получается более плавное изменение скорости системы.

Коррекция динамических свойств линейных САУ.

№ 1
Какой способ изменения динамических свойств САУ проще?
• Добавление новых звеньев.

№ 2
Как воздействует пропорционально дифференцирующее корректирующее звено, подключенное последовательно, на свойства системы?
• Увеличивает быстродействие.

№ 3
С какой целью в систему включают последовательно пропорционально интегрирующее звено?
• Для повышения порядка астатизма.

№ 4
С какой целью в систему включают последовательное пропорционально-интегро-дифференцирующее звено?
• Подавления средних частот.

№ 5, 6
Какой эффект производит включение жесткой или гибкой отрицательной обратной связи?
• Увеличение быстродействия.

№ 7
Какой инвариантности соответствует случай независимости от входных воздействий определенного типа?
• Частичной инвариантности.

№ 8
Нельзя практически реализовать абсолютно инвариантной систему.

№ 9
Можно использовать максимум АЧХ на всем диапазоне частот как оценку инвариантности до ε.

№ 10
Не меняет введение регулирования по задающему воздействию в САУ, работающую по отклонению, характеристическое уравнение системы.

Элементы теории нелинейных САУ.

№ 1
Можно нелинейную систему представить в первом приближении как соединение линейных звеньев и нелинейных безинерционных звеньев.

№ 2
Какие нелинейные звенья можно заменить на линейные при малом диапазоне изменения входного сигнала?
• Звенья с несущественными нелинейностями.

№ 3
Невозмущенное движение выбирается произвольно.

№ 4
Какой метод Ляпунова используется только для исследования устойчивости нелинейных систем содержащих звенья с нелинейными, непрерывными, гладкими характеристиками?
• Первый метод.

№ 5
Какие условия устойчивости системы проверяет второй метод Ляпунова?
• Достаточные условия.

№ 6
Критерии абсолютной устойчивости Попова для систем с устойчивой линейной частью и систем с неустойчивой линейной частью различаются.

№ 7
Для каких систем применяется метод точечных преобразований?
• Невысокого порядка.

№ 8
аличие в системе сигнала, близкого к синусоидальному, предполагает применение метода гармонической линеаризации.

№ 9
Можно ли использовать оценки, используемые в теории линейных САУ, для оценки качества переходных процессов в нелинейных САУ?
• Можно, для САУ имеющих незначительные нелинейности, с последующей коррекцией.

№ 10
Линейная коррекция динамических свойств системы является частым случаем нелинейной коррекции динамических свойств системы.

Дискретные системы. Системы управления с ЭВМ.

№ 1
По какому признаку делятся дискретные САУ?
• По способу квантования.

№ 2
Какое квантование называют многочастотным?
• Использование различных периодов квантования в различных контурах САУ.

№ 3
При широтно-импульсной модуляции и при соединении импульсного элемента и системы с непрерывной весовой функцией полученную систему возможно считать линейной.

№ 4
Может ли дискретная система быть стационарной?
• Только в случае равного промежутка времени между импульсами.

№ 5
Какими уравнениями описываются дискретные системы?
• Уравнениями в конечных разностях.

№ 6
Абсолютная сходимость ряда весовых коэффициентов системы является условием устойчивости стационарной дискретной системы.

№ 7
Матрица управляемости имеет ранг n (n - порядок системы). Система достижима.

№ 8
Можно представить линейную дискретную систему совокупностью следующих частей: наблюдаемая и достижимая, ненаблюдаемая но достижимая, недостижимая но наблюдаемая, недостижимая и ненаблюдаемая.

№ 9
Возможно графовое представление дискретных систем больших размерностей.

№ 10
Можно с помощью графовой модели оценить устойчивость дискретной системы.

Оптимальное управление.

№ 1
Можно в качестве критерия оптимальности САУ использовать функционал от некоторой совокупности параметров системы.

№ 2
Условия трансверсальности используются:
• В задачах вариационного исчисления с подвижными концами.

№ 3
Можно применять методы классического вариационного исчисления при оптимальном по быстродействию управлении системой с нелинейностью типа люфт.

№ 4
Что происходит с продолжительностью переходного процесса, если во время переходного процесса состояние системы изменяется в фазовом пространстве состояний САУ?
• Время переходного процесса увеличивается.

№ 5
Какие системы являются оптимальными по быстродействию?
• Системы релейного типа.

№ 6
Верно ли следующее утверждение: любой конечный участок оптимальной траектории сам является оптимальной траекторией?
• Утверждение верно для марковских систем.

№ 7
Возможно ли получение аналитического выражения для оптимальной траектории полученной методом динамического программирования?
• В некоторых случаях.

№ 8
Не является необходимым условием оптимальности существование непрерывно дифференцируемого решения уравнения Беллмана.

№ 9
Удовлетворяют ли функции Ляпунова для замкнутой системы принципу оптимальности Беллмана?
• В некоторых случаях.

№ 10
Возможно ли применение уравнения оптимальности Беллмана для случаев, когда частные производные решения терпят разрывы на некотором конечном множестве?
• Возможно при некоторых условиях.

Адаптивное и интеллектуальное управление.

№ 1
Какая группа методов позволяет решать более широкий класс задач адаптивного управления?
• Алгоритмическая.

№ 2
Невозможно применение детерминированных итеративных методов при отсутствии явнго задания стахастического критерия оптимальности.

№ 3
В чем отличие задач адаптивного управления от задач оптимального управления?
• При адаптивном управлении отсутствует априорная информация об ОУ.

№ 4
Есть связь между изучением и управлением ОУ.

№ 5
Возможно ли получение всех функций чувствительности на основе только одной модели чувствительности?
• Только для линейных систем.

№ 6
Существует связь между алгоритмом управления и алгоритмом изучения.

№ 7
Какова структура модели чувствительности?
• Совпадает со структурой модели ОУ.

№ 8
Можно ли использовать ОУ в качестве модели чувствительности?
• В некоторых случаях.

№ 9
Не является система интеллектуальной в большом, если она не может предсказать изменение окружающей среды.

№ 10
Какой блок в интеллектуальной системе управления осуществляет прогноз?
• Симулятор.