№ 9 билет. 1. Импульстік ықпал дегеніміз не?
2.Идеалды 1-ші ретті апериодты буын ретінде қандай элементтерді қарастыруға болады және буын теңдеуін жазып көрсет. апериодтық (жылу обьектілері, R-L контуры, термопара, термокедергі, электромагнитті реле т.с.с.); Буын теңдеуі , мұндағы Т – уақыт тұрақтысы (буынның инерттілігін сипаттайды).Беріліс функциясы
3.ПИД– реттеуішінің реттеу заңдылығы мен беріліс функциясы. ПИД-реттеуші - бұл реттеуішке П, И және Д реттеуіштерінің қасиеті тән.Реттеу заңдылығы:
мұндағы- Кр, Тu,Тд ПИД-реттеуішінің баптау параметрлері.Реттеуіштің беріліс функциясы: ПИД-реттеуіштің құрылымдық схемасы.
ПИД- реттеуіштің өтпелі сипаттамасы.
№ 10 билет . 1.Идеалды 1-ші ретті апериодты буынның беріліс функциясын жазып көрсет. апериодтық (жылу обьектілері, R-L контуры, термопара, термокедергі, электромагнитті реле т.с.с.); Буын теңдеуі , мұндағы Т – уақыт тұрақтысы (буынның инерттілігін сипаттайды).Беріліс функциясы
2.ПИ– реттеуішінің реттеу заңдылығы мен беріліс функциясы. ПИ-реттеуші (изодромдық реттеуіш)- бұл реттеуішке П және И реттеуіштерінің қасиеті тән.Автоматты жүйелерде П және И реттеу заңдарының артықшылығын комплексті пайдалану үшін П және И реттеу заңдарын бір мезгілде қалыптастыратын реттеуіштер кеңінен қолданылады. Егер ПИ-реттеуішті баптау кезінде Тu уақыт тұрақтысының өте үлкен мәнәі тағайындаса, онда ол П-реттеуішке айналады.Егер реттеуішті баптау кезінде Кр –нің өте кіші мәнін тағайындаса, онда жылдамдық тұрғысында 1/Тu беріліс коэффициенті бар И-реттеуішін аламыз. ПИ-реттеуіштің құрылымдық схемасы.
Реттеу барысында жіберілген статикалық қателікті, сол мезетте іске қосылған И-реттеуіші жояды.Реттеу заңдылығы:
мұндағы: Кр, Тu-ПИ-реттеуішінің баптау параметрлері Реттеуіштің беріліс функциясы:
;Концентрация өлшеуге арналған аспаптар. Кондуктометрлік консентрт өлшеуіш. Жұмыс принципі сыртқы электр өрісі әсер еткендегі жүйенің электр өткізгіштігін өлшеуге негізделген. Консентратор өлшеуіш электроттардың орта мен өзара әрекеттесуіне қарай жнаспалы және жанаспасыз болып келеді. Электроөткізгіш пен сыйымдылық өзгерістерін тіркеу үшін қосалқы тіркеуіш аспаптар, яғни 0-10 мВ шкалалы потенциометрлер (3) қолданылады. Оптикалық концентрат өлшеуіш. Оптикалық концентрат өлшеуіш оптикалық эффектілердің бақыланатын өнімдегі заттардың концентрациясына тәуелділігін пайдалануға негізделген. Оған колориметр, нефелометр, турбиметр, рефрактометр, флюориметр жатады. Колориметр. Бұл аспаптың әрекет принципі ерітінді түсінің бояуының қарқындылығы бойынша оның концентрациясын анықтауға негізделген. Ерітінді түсінің бояуының қарқындылығын жарық сәулесінің ерітіндіде жұтылуын өлшей отырып оптикалық әдіспен анықтайды. Жарық сүзгілерін ерітіндіге жұтылмайтын сәулелерді тұтып қалады. Көзден шыққан жарық сәулесі линза, жарық сүзгісі және зерттелетін ерітінді арқылы өткеннен кейін жарық сезгіш элементте, яғни көпірлік схемаға қосылған фоторезисторда фокусталады. Күшейтілгеннен кейін сигнал (кернеу) концентрация процентімен межеленген аспаппен (потенциометрмен) өлшенеді. Нефелометр. Сұйық не газ арқылы өтетін жарық ағыны жұтылып қана қоймай, сонымен қатар ондағы асылма бөлшектердің арқасында шашырайды. Бұл жағдайда асылма бөлшектердің концентрациясын нефелометр көмегімен жарық ағынының әлсіреуі бойынша анықтайды.Турбидиметр. Бұл суспенцияның шашырату қабілетінің асылма бөлшектер концентрациясына тәуелділігін анықтайтын аспап. Турбидиметр жарық сүзгісі жоқ калориметрге ұқсас. Оны ауыз судың тазалығын, түтін концентрациясын анықтауға болады. Жарық көзінен тарайтын сәуле линза және қорғаныш әйнектен өткеннен соң түтінде шашырап, көпірдің енінің біріне орнатылған фоторезисторға түседі. Көпір диагоналдарындағы кернеулердің тепе-теңдік байланыстығы бұзылып, көпір шығысында түтіннің концентрациясына сәйкес шығыстық кернеу пайда болады. Бұл кернеу күшейткіште күшейтіліп реверсивтік қозғалтқышқа беріледі. Қозғалтқыш жарық көзінің қоректендіретін автотрансформатордың жылжымалы жанаспасын көпір диагоналдарындағы кернеулердің тепе- теңдік байланыстығы туғанша жылжытады. Сонымен қатар бұл қозғалтқыш өлшеуіш аспаптың стрелкасындағы шкаладағы концентрацияға сәйкес шамаға дейін бұрады.Рефрактометр. Бұл аспапта ерітінді концентрациясын жарықтың сыну көрсеткішінің шамасы бойынша анықтайды.Көзден шыққан жарық сүзгіден линза мен призмадан өтіп, зерттелетін орта бетінен шағылады да фоторезисторға әсер етеді. Орта концентрациясы тұрақты теңдік күйде тұрғанда күшейткіш шығысында сигнал болмайды да, реверсивті қозғалтқыш айналмай, аспап стреалкасы қозғалмайды. Орта концентрациясының өзгеруіне байланысты реверсивті қозғалтқыш аспап стрелкасымен фоторезисторды (6) сигнал үйлесімсіздігі жойылғанша жылжытады. Тепе- теңдік кезінде аспап стрелкасы өлшенбекші концентрацияны көрсетеді. Газды концентрат өлшеуіш. СО мен СО2 концентрациясын анықтау үшін жұмыс принципі газдың инфрақызыл сәулені жұтқан кезінде қысымныі өзгеруіне негізделген оптика- окустикалық газ анализаторлары қолданылады. СО мен СО2 газында бұл сәуленің импульсі айнымалы қысымға түрленеді де сезгіш элементтен қабылданады, мұнда күшейтіліп берілген сигнал мен салыстырылады да тіркеуіш аспапқа жіберіледі. Модулятор айналмалы диск түрінде болады да, саңылаулары арқылы инфрақызыл сәуле ағынының түсуін үзіп отырады.
№ 11 билет . 1.Беріліс функциясы дегеніміз не? Беріліс функциясы – жүйенің кез келген режим кезіндегі шығыстық және кірістік шамалар арасындағы функционалдық байланысты айтады. Беріліс функциясы деп – бастапқы нөлдік шарттағы Лаплас түрінде өрнектелген кірістік шама кескініне қатынасын айтады: ;
-беріліс функциясы,
- шығыстық шаманың кескіні,
-кірістік шаманың кескіні. 2.Тербелмелі буын ретінде қандай элементтерді қарастыруға болады және буын теңдеуін жазып көрсет. Тербелмелі (пружиналы маятник, магнитоэлектрлік түрлендіргіштер, R, L, C – контуры т.с.с.); Буын теңдеуі :
мұндағы ξ – өшу коэффициенті (жүйедегі энергия шығынын сипаттайды).3.И– реттеуішінің реттеу заңдылығы мен беріліс функциясы. И-реттеуші (астатикалық реттеуіш)- бұл реттеуіштерде реттеу ықпалының жылдамдығы қателік сигналына пропорционал болып келеді.Реттеу заңдылығы:
мұндағы: Тu-интегралдық уақыт тұрақтысы немесе
,яғни реттеуші органның (РО) жылжу шапшандығы х-ке пропорционал. Демек, әлі х ауытқуы бар болғанда РО ешқашан тоқтамайды. Бұл статикалық қателіктің жоқ болғаны дегенді білдіреді. П-реттеуіштермен салыстырғанда И-реттеуіштің артықшылығы, оларда статикалық қате болмайды. Бірақ П-реттеуіштің динамикалық қасиеті И-реттеуіштікінен жақсы, өйткені онда кірісиік сигнал өзгерісін лезде қабылдайды. И-реттеуіштерді тағайындалған режимде АРЖ жұмысының дәлдігін арттыру мақсатында пайдаланады. И-реттеуіштің құрылымдық схемасы.
Реттеуіштің беріліс функциясы:
Кемшілігі: реттеу процессі жай жүреді. Артықшылығы: Статикалық қателіктің жоқтығы.
№ 12 билет. 1.Өтпелі функция дегеніміз не? Өтпелі функция h(t) деп жүйенің бастапқы нөлдік шартқа сәйкес кірісіне берілген бірлік секіріске деген реакциясын айтады.
Өтпелі функцияны дифференциал теңдеуді шешу арқылы немесе эксперементаль әдіспен анықтайды. . Өтпелі функцияның графигіндегі кескінін – екпін қисығы дейміз. 2.Тербелмелі буынның беріліс функциясын жазып көрсет. Тербелмелі (пружиналы маятник, магнитоэлектрлік түрлендіргіштер, R, L, C – контуры т.с.с.); Буын теңдеуі :
мұндағы ξ – өшу коэффициенті (жүйедегі энергия шығынын сипаттайды).3.Автоматты реттеуіштер реттеу заңдылығына сәйкес қандай топқа бөлінеді? Реттеу заңдары бойынша реттеуіштер пропорционалдық (П-реттеуіш), интегралдық (И-реттеуіш), пропорционалдық – интегралдық (ПИ-реттеуіш), пропорционалдық- дифференциалдық (ПД-реттеуіш) және пропорционалдық – интегралдық- дифференциалдық (ПИД-реттеуіш) болып бөлінеді.
№ 13 билет. 1.Импульстік өтпелі функциясы дегеніміз не? Импульсті өтпелі функциясы- W(t) жүйенің кірісіне бастапқы нөлдік шартқа сәйкес берілген бірлік импульсқа (дельта функция) деген реакцияны айтады. Импульсті беріліс функциясын W(t)беріліс ; 2.Кешігу буынның беріліс функциясын жазып көрсет. Буынның беріліс функциясы W(s)= е - S 3.П – реттеуішінің реттеу заңдылығы мен беріліс функциясы. П-реттеуші (статикалық реттеуіш)- бұл реттеуіштерде реттеу ықпалдары мен қателік сигналдары арасында пропорционалдық тәуелділік болады.Реттеу заңдылығы:
; мұндағы
;
–реттеуіштің беріліс коэффициенті.Реттеуіштің беріліс функциясы:
№ 14 билет . 1.Комплекстік беріліс функциясы дегеніміз не? Комплекстік беріліс функциясы W(j ) деп, тұрақталған режимдегі жүйенің комплексті түрде көрсетілген шығыстық шамасының комплексті түрде көрсетілген кірістік шамасына қатынасын айтады.2.Кешігу буыны ретінде қандай элементтерді қарастыруға болады және буын теңдеуін жазып көрсет. Кешігу буыны (транспортерлер) және Буын теңдеуі y(t)=x(t)(t-τ); мұнда τ – таза кешігу уақыты .Кешігу буыны кірістік сигналдарды форма жағынан өзгертпей, бірақта τ уақытына кешіктіріп шығарады.3.Берілген схема бойынша буындардың жалпы беріліс функциясын жаз
№ 15 билет . 1.Комплекстік беріліс функциясының модульі дегеніміз не? КБФ мынаған тең
. e j(φ - φ ) = A( ) · e jφ(ω) мұнлағы
–КБФ-ың модульі. 2.Интегралдаушы буын ретінде қандай элементтерді қарастыруға болады және буын теңдеуін жазып көрсет. Буын теңдеуі
. Теңдеуді келесі түрде келтіруге болады ,
Яғни, шығыстық шаманың жылдамдығы кірістік шамаға пропорционал. интегралдаушы (электрқозғалтқыш); 3.Реттеуші органдар. Реттеуші орган – реттелетін объектіге келетін заттардың мөлшерін немесе энергия мөлшерін өзгертіп отыратын құрылғы. Тиекті реттеуші құүрылғыларды үздіксіз реттеуді жүргізу үшін қалқан, қақапақша, шүмек, шибер және бағыттаушгы жабдықтар тәрізді реттеуші органды пайдаланылады. Ретттеуші қалқанды пайдаланғанда реттелетін шығынның мөлшері ершікте орнатылған делигейді бұру арқылы өзгертіледі. Қақпақша қысымы 20мПа ға дейін болатын газ, ауа не бу шығынын реттеуге қолданылады. Шұмектер ең қарапайым реттеуші органдардың қатарына жатаы. Оларды қимасы кішкентай құбырлардағы ағын шығының реттеуге пайдаланылады. Шиберлерді балқыту және термиялық пештердің мұржаларына сусымалы денелердің бункерден шығар тесіктеріне орнатады. Газдың не ауаның кіру шапшаңдығы өзгергенде түтін тартқыштар мен желдеткіштердің өніаділігімен тегеуріні өзгереді. Осы қасиетке орай бағыттаушы жабдықтар негізіндегі реттеуші органдар жасалынған.
№ 16 билет .1.Комплекстік беріліс функциясының аргументі дег еніміз не? КБФ мынаған тең . e j(φ - φ ) = A( ) · e jφ(ω) мұндағы , φ(ω) = φy – φx – КБФ-ың аргументі. 2.Дифференциалдаушы буын. Буын теңдеуі
, яғни, шығыстық сигнал кірістік сигналдың өзгеру жылдамдығына пропорционал .Беріліс функциясы
Өтпелі функциясы h(t)=Кδ(t), мұнда δ(t) – дельта функция.Жиіліктік сипаттамалары Буынның КБФ-сы W(jω)=jкω, яғни буын АФЖС оң жартылай жорамал өспен беттеседі. Егер ω=0, онда А(ω)=0, жиіліктің өсуімен А(ω) мәні ұлғаяды, егер ω=∞, онда А(ω)=∞. КБФ-ың модульі А(ω)=ωК, КБФ-ың аргументі φ(ω)=90°, Яғни, жиіліктің өсуімен шығыстық тербелістің амплитудасы ұлғаяды. Аргумент жиілікке тәуелсіз, бұл буында шығыстық сигнал кірістік сигналдан фаза жағынан барлық жиілікте 90° озыңқы жүреді.
11.1 сурет Буын АФЖС
3. Өтпелі функция дегеніміз не . Өтпелі функция h(t) деп жүйенің бастапқы нөлдік шартқа сәйкес кірісіне берілген бірлік секіріске деген реакциясын айтады.
Өтпелі функцияны дифференциал теңдеуді шешу арқылы немесе эксперементаль әдіспен анықтайды. . Өтпелі функцияның графигіндегі кескінін – екпін қисығы дейміз.
№ 17 билет.1.Таза кешігу буыны Кешігу буыны Буын теңдеуі y(t)=x(t)(t-τ); мұнда τ – таза кешігу уақыты .Кешігу буыны кірістік сигналдарды форма жағынан өзгертпей, бірақта τ уақытына кешіктіріп шығарады. Буынның беріліс функциясы W(s)= е - S 2.Гурвиц критериінің тұжырымдалуы Критериді қолдану үшін сипаттама теңдеуінің коэффицинттерінен келесі кестені құрамыз (13.1).Гурвиц критериін қолдану үшін (13.1) сипаттама теңдеуінің коэффициенттерінен Гурвицтің бас анықтауышын құрамыз
Гурвиц анықтауышын құру тәртібі: 1)Бас диоганалға сипаттама теңдеуінің -ден бастап ап -ға дейіңгі коэффициенттерін орналастыру керек.2 Бас диоганалдан жоғары жатқан коэффициеттердің индекстері біртіндеп ұлғаяды, ал төмен жатқан коэффициенттердің индекстері біртіндеп кеми береді .3)Егер коэффициенттердің индекстері нөлден кіші немесе
үлкен болған жағдайда, коэффициенттер нөлмен алмастырылады Гурвиц критериінің тұжырымдалуы: Егер
болған жағдайда, Гурвиц анықтауышы
және оның бардық диоганал минорлары
оң болса, онда жүйе орнықты деп есептеледі. Диоганал минорлар келесі формулалармен есептеледі
;
;
; т.с.с.
анықтауышын құру тәртібінен шығатыны
. Бұл теңдік екі жағдайда орындалады:
немесе
. Бірінші жағдайда жүйе апериодтық орнықтылық шекарасында болады (сипаттама теңдеуінің бір түбірі нөлге тең); Екінші жағдайда жүйе тербелмелі орнықтылық шекарасында болады (сипаттама теңдеуінің бір түйіндес түбірі жорамал ось бойында жатыр).
3. Құрылымдық схеманың түрлендіру ережелері. Көп контурлы жүйелердің беріліс функциясын анықтау үшін, оларды бір контурлы жүйеге түрлендіреді. Түрлендіру барысында құрылымдық схемаларды түрлендіру ережелері қолданылады. Төменде (8.3 сурет) құрылымдық схемаларды парапар түрлендіру ережелері келтірілген