[Росдистант] Общая химическая технология 3 (практические задания)

Тольяттинский государственный университет (Росдистант), ТГУ. Общая химическая технология 3 (13550). Практические задания 1-4. Решение.

Для Росдистант имеются и другие готовые работы. Пишем уникальные работы под заказ. Помогаем с прохождением онлайн-тестов. Пишите в ЛС (Ксения).

Практическая работа № 1

Внимательно изучите материал лекции № 1 «Введение в системы управления химико-технологическими процессами и системами. Динамические системы».

Письменно ответьте на следующие вопросы.

1. Что такое сложная ДС и ее отличия от обычной ДС?

2. Почему ХТП и ХТС относятся к классу сложным ДС?

3. Зачем нужна автоматизация производственных процессов, какие задачи она решает?

4. Что такое САК и для чего она предназначена?

5. Что такое СТАУ и в чем ее отличается от ТАР?

6. Что такое управление в «большом»?

7. Что такое управление в «малом»?

8. Какие классы систем рассматривает СТАУ?

9. Что такое метрология?

10. Что такое измерение?

11. Что такое технологические измерения?

12. В чем отличие измерительной установки от измерительной системы?

13. Что такое САУ и какие функциональные подсистемы она в себя включает?

14. Что такое управление и регулирование?

15. В чем заключается функциональное назначение УУ в САУ?

16. Дать определение ДС.

17. Охарактеризовать основные принципы управления и нарисовать их функциональные структуры.

18. Дать классификацию САУ по числу управляемых и регулируемых величин и кратко ее охарактеризовать.

19. Дать классификацию САУ по числу контуров управления.

20. Дать классификацию САУ по функциональному признаку.

21. Дать классификацию САУ по характеру передачи сигнала.

22. Дать классификацию САУ по основным видам уравнений динамики

процессов управления и характеру процессов управления.

23. Дать классификацию САУ по характеру функционирования.

24. В чем отличие современной МСАУ от классической САУ?

25. Задачи линейной теории автоматического управления и регулирования.

Практическая работа № 2

Внимательно изучите материал лекции № 2 «Методы математического описания и исследования динамики линейных одномерных управляемых систем».

Письменно ответьте на следующие вопросы.

1. Записать ЛДУ n-го порядка и привести его к стандартной форме, принятой в ТАУ.

2. Записать ЛДУ n-го порядка а линейных операторах.

3. Какие типы движений могут возникнуть в ДС, и какими факторами они определяются?

4. Что такое динамика и статика системы?

5. Что такое нормированные математические модели системы?

6. Что такое принцип суперпозиции и для каких систем он применим?

7. Что такое линеаризация и для каких систем и зачем она проводится?

8. Что такое операционное исчисление и как оно используется в ТАУ?

9. Что такое передаточная функция и как она определяется?

10. Чем определяется характер движения ДС?

11. Что такое характеристический многочлен, нули и полюса передаточной функции?

12. Что такое динамические звенья и что положено в основу их классификации?

13. Для чего необходимо задание структурной схемы ДС?

14. Назовите типовые схемы соединений динамических звеньев и запишите их результирующие передаточные функции.

15. Как и при каких условиях определяются в системе передаточные функции по управляющему и возмущающему воздействий?

16. Как получить результирующую передаточную функцию в системах с перекрестными связями?

17. Что такое временная характеристика системы и какие виды временных

характеристик используются для анализа функционирования ДС?

18. Дать определение переходной характеристики, ИПХ и записать соотношение между ними.

19. Что такое частотная передаточная функция и что она характеризует?

20. Что такое АФЧХ, АЧХ и ФЧХ и что они характеризуют?

21. Как получить частотную передаточную функцию системы, если известна ее передаточная функция?

22. Какие звенья относятся к группе позиционных звеньев?

23. Какие звенья относятся к группе дифференцирующих звеньев?

24. Какие звенья относятся к группе интегрирующих звеньев?

25. Что такое минимально-фазовые звенья?

Практическая работа № 3

Внимательно изучите материал лекции № 3 «Методы математического описания и исследования динамики линейных многомерных управляемых систем».

Письменно ответьте на следующие вопросы.

1. Как записывается в матричной и развернутой формах математическая модель многомерной системы в физических переменных вход-выход?

2. Записать характеристический определитель разомкнутой САУ.

3. Какими функциями описываются элементы матричных передаточных функций?

4. Записать в матричном и развернутом виде математическую модель многомерной системы в операторной форме.

5. Записать характеристическое уравнение замкнутой и разомкнутой САУ.

6. Как получить уравнение движения ДС во времени, если известно его операторное уравнение?

7. Записать уравнения движения ДС в переменных пространства состояний.

8. Что такое вектор состояния системы?

9. Что такое пространство состояний?

10. Чем определяется структура матриц C и D в уравнениях состояния?

11. Записать интегральный закон движения системы в переменных пространства состояний.

12. Записать интегральный закон движения системы в выходных переменных системы.

13. Под действием каких факторов происходит движение системы и как эти движения называются?

14. Чем обусловлена необходимость переход от уравнений в переменных вход-выход к уравнениям в переменных пространства состояний в нормальной форме?

Практическая работа № 4

Внимательно изучите материал лекции № 4 «Устойчивость, управляемость и наблюдаемость систем».

Письменно ответьте на следующие вопросы.

1. Что такое устойчивость системы?

2. Какие движения системы исследуются для определения ее устойчивости?

3. Записать уравнения свободных движений многомерных систем, представленных уравнениями в переменных вход-выход, операторной форме и в переменных пространства состояний.

4. Записать характеристические уравнения многомерных систем, представленных уравнениями в переменных вход-выход, операторной форме и в переменных пространства состояний.

5. Что такое по Ляпунову невозмущенное и возмущенное движения системы?

6. Записать в пространстве состояний уравнения движения возмущенной и невозмущенной систем.

7. Что такое фазовое пространство?

8. Дать определение устойчивости по Ляпунову.

9. Что такое асимптотически устойчивое движение по Ляпунову?

10. Что такое устойчивость «в большом»?

11. Изобразить в фазовой плоскости траектории движения устойчивой, асимптотически устойчивой и неустойчивой систем.

12. Дать определения устойчивости, асимптотической устойчивости и неустойчивости для линейных многомерных систем.

13 Рассмотреть три случая исследования устойчивости линеаризованной системы.

14. В чем состоит суть алгебраического критерия устойчивости Гурвица?

15. Записать необходимые и достаточные условия устойчивости линейной системы n-порядка по Гурвицу.

16. Дать определение устойчивости системы по частотному критерию устойчивости Найквиста.

17. Записать уравнения стабилизируемости системы по состояниям и выходам.

Практическая работа № 5

Внимательно изучите материал лекции № 5 «Технологические объекты управления».

Письменно ответьте на следующие вопросы.

1. Почему при анализе и синтезе САУ ТОУ должен быть представлен как динамическое звено или подсистема?

2. Что является наиболее значимым возмущающим воздействием для ТОУ и почему?

3. По каким признакам проводится классификация ОУ?

4. В чем отличие ОУ с сосредоточенными параметрами от ОУ с распределенными параметрами?

5. В чем состоит отличие детерминированных ОУ от стохастических?

6. Какими дифференциальными уравнениями описывается динамика ОУ с сосредоточенными параметрами?

7. Перечислите и дайте характеристику основных свойств ОУ.

8. Какие группы уравнений входят в состав математической модели ОУ?

9. В чем, с точки зрения теории управления, состоит отличие между нейтральным, устойчивым и неустойчивым ОУ?

10. Какие свойства ОУ характеризует его емкость, и в каких единицах она выражается?

11. Что характеризует коэффициент самовыравнивания ОУ и как он связан с коэффициентом передачи ОУ?

12. Покажите, почему нейтральный ОУ 1-го порядка обладает нулевым самовыравниванием?

13. Чем определяется порядок ОУ?

14. Нарисуйте простейшую структуру объекта n-го порядка.

15. Чем определяется неустойчивость в ОУ?

16. Рассмотрите влияние свойств ОУ на выбор его каналов управления и на закон управления.