ДЛЯ МАГИСТРОВ ПО НАПРАВЛЕНИЮ 140400 ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Специализированная подготовка по программе

ДЛЯ МАГИСТРОВ ПО НАПРАВЛЕНИЮ
140400 ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
Специализированная подготовка по программе
АВТОМАТИЗИРОВАНИЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ И СИСТЕМЫ
ВОПРОСЫ К ГОСУДАРСТВЕННОМУ ЭКЗАМЕНУ 2011 ГОДА
по дисциплине "Теория автоматического управления"
1. Основные элементы функциональных схем САУ: объект управления, задающее
устройство, устройство сравнения, измерительное, исполнительное и корректирующее устройства, их назначение.
2. Принципы управления автоматическими системами. Понятие о системах: разомкнутого управления, компенсации (управление по возмущению), с обратной связью (управления по отклонению). Системы комбинированного управления.
3. Понятие о системах стабилизации, системах программного управления и следящих
системах, особенности их построения.
4. Понятие о нелинейных и линейных автоматических системах. Цели, задачи и методы линеаризации нелинейных статических характеристик САУ.
5. Виды типовых воздействий, используемых при исследовании САУ. Понятие о переходной, импульсной и частотной характеристиках.
6. Элементарные динамические звенья САУ: безынерционное, идеальное интегрирующее, идеальное дифференцирующее, запаздывающее. Их передаточные функции и
переходные характеристики.
7. Типовые динамические звенья САУ: апериодическое и колебательное. Их передаточные функции и временные характеристики.
8. Правила преобразования структурных схем САУ при последовательном соединении звеньев.
9. Правила преобразования структурных схем САУ при согласно-параллельном соединении звеньев.
10. Правила преобразования структурных схем САУ при встречно-параллельном соединении звеньев.
11. Логарифмические частотные характеристики, их размерность, основные достоинства при исследовании САУ.
12. Передаточные функции, графики логарифмических частотных характеристик элементарных звеньев САУ.
13. Передаточная функция, графики логарифмических частотных характеристик апериодического звена первого порядка.
14. Передаточные функции, графики логарифмических частотных характеристик колебательного звена при различных значениях коэффициента демпфирования.
15. Математическая постановка задачи исследования устойчивости САУ. Связь вида
переходного процесса с видом и знаками вещественной части корней характеристического уравнения САУ.
16. Понятие о прямых показателях качества переходных процессов: времени, максимальном отклонении и колебательности переходного процесса.
17. Способы уменьшения статических ошибок САУ. Принципы построения и реализации качественных статических, астатических и комбинированных систем.
18. Назначение, достоинства и недостатки последовательной коррекции статических и
динамических свойств САУ.
19. Назначение, достоинства и недостатки параллельной коррекции статических и
динамических свойств САУ.
20. Понятие о дискретных системах автоматического управления: релейных, импульсных, цифровых особенности их исследования.
ВОПРОСЫ К ГОСУДАРСТВЕННОМУ ЭКЗАМЕНУ
по циклу «ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА»
1. Уравнение движения электропривода для одномассовой системы. Его анализ при
ускорении и замедлении электропривода.
2. Приведение поступательно и вращательно движущихся масс к валу двигателя. Привести примеры.
3. Приведение моментов и усилий от исполнительного органа к валу двигателя с учетом и без учета КПД передаточного устройства. Привести пример.
4. Приведение скорости движения исполнительного органа к валу двигателя. Привести
пример.
5. Режимы работы двигателя постоянного тока независимого возбуждения. Их схемная
реализация и механические характеристики. Уравнения механической характеристики в различных режимах работы.
6. Режимы работы двигателя постоянного тока последовательного возбуждения. Их
схемная реализация и механические характеристики.
7. Режимы работы двигателя постоянного тока смешанного возбуждения. Их схемная
реализация и механические характеристики.
8. Режимы работы асинхронного двигателя. Их реализация и механические характеристики.
9. Режимы работы синхронного двигателя. Механическая и угловая характеристики.
Как осуществляется пуск синхронных электродвигателей.
10. Три основных режима работы двигателей по продолжительности работы. Привести
графики нагрузки, нагрева и охлаждения в этих режимах.
11. Методы эквивалентных величин, используемые для проверки выбранного двигателя.
12. Как осуществляется построение нагрузочной диаграммы и тахограммы электродвигателя. Привести пример построения.
13. Способы регулирования скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения. Механические характеристики двигателя при различных способах регулирования.
14. Области применения и краткая характеристика способов регулирования скорости
асинхронного электродвигателя изменением добавочных сопротивлений в цепи ротора и добавочной ЭДС в цепи ротора. Схемы включения и механические характеристики.
15. Области применения и краткая характеристика способов регулирования скорости
асинхронного электродвигателя изменением числа пар полюсов, изменением
напряжения, частотное. Механические характеристики.
16. Механические характеристики частотно-регулируемого асинхронного электродвигателя при различных функциональных зависимостях U/f, постоянства потокосцепления статора – IR компенсации. Достоинства и недостатки этих способов.
17. Механические характеристики частотно-регулируемого асинхронного электродвигателя при постоянстве главного потокосцепления двигателя, постоянства потокосцепления ротора. Достоинства и недостатки этих способов.
18. Статические нагрузки электропривода (реактивные и активные моменты, силы). Типовые зависимости статических моментов рабочих машин.
19. Основные показатели регулирования координат электропривода: диапазон регулирования, статизм, плавность, быстродействие, перерегулирование, колебательность,
экономичность.
20. Две зоны регулирования частоты вращения в двигателе постоянного тока независимого возбуждения. Механические и энергетические характеристики.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
ВОПРОСЫ К ГОСУДАРСТВЕННОМУ ЭКЗАМЕНУ
по дисциплине
«СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ»
Основные функции, выполняемые системами автоматического управления.
Разновидности электрических схем управления и их назначение.
Требования, предъявляемые к электрическим схемам управления.
Принципы автоматизации пуска и торможения электрических двигателей.
Принцип автоматизации пуска двигателя в функции скорости.
Принцип автоматизации пуска двигателя в функции тока.
Принцип автоматизации пуска двигателя в функции времени.
Принцип построения разомкнутой системы «преобразователь-двигатель». Ее предельная возможность по регулированию скорости двигателя постоянного тока изменением напряжения на якоре.
Принцип построения замкнутой системы регулирования скорости двигателя постоянного тока. Какие электрические обратные связи наиболее часто применяются и их
назначение.
Как осуществляется обратная связь по напряжению в системе «преобразовательдвигатель» и ее предельные возможности по поддержанию заданной скорости двигателя.
Как осуществляется обратная связь по скорости в системе «преобразовательдвигатель» и ее предельная возможность по поддержанию заданной скорости двигателя.
Какие обратные связи по току применяются в системах регулирования скорости двигателя и их назначение.
Принцип построения системы подчиненного регулирования скорости двигателя, ее
достоинства.
Однократноинтегрируемая двухконтурная система подчиненного регулирования двигателя постоянного тока, ее достоинства и недостатки.
Двухкратноинтегрируемая двухконтурная система подчиненного регулирования двигателя постоянного тока, ее достоинства и недостатки.
Оптимизируйте приведенный контур регулирования скорости двигателя по модульному оптимуму и найдите передаточную функцию регулятора. Реализуйте его на
операционном усилителе.
Оптимизируйте приведенный контур регулирования скорости двигателя по симметричному оптимуму и найдите передаточную функцию регулятора. Реализуйте полученный регулятор на операционном усилителе.
Поясните принцип регулирования скорости асинхронного двигателя с помощью тиристорного регулятора напряжения в цепи статора. Достоинства и недостатки системы.
Поясните принцип частотного регулирования скорости асинхронного двигателя, при
котором управляющим воздействием являются частота и напряжение статора.
ВОПРОСЫ К ГОСУДАРСТВЕННОМУ ЭКЗАМЕНУ
по циклу «ЭЛЕМЕНТЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА»
(Электроника и микропроцессорная техника)
1. Принцип действия и вольтамперная характеристика диода. Типы диодов: выпрямительные, импульсные диоды и полупроводниковые стабилитроны.
2. Понятие о биполярном транзисторе p-n-p и n-p-n типов, его условное изображение и
основные параметры: дифференциальное сопротивление эмиттера и коллектора, объемное сопротивление базы, коэффициенты передачи эмиттерного и базового токов.
3. Тиристоры, их назначение и основные типы: динисторы, одно - и двухоперационные
тиристоры, фототиристоры и симисторы. Вольтамперная характеристика тиристора и его
основные параметры и характеристики.
4. Управляемые выпрямители. Понятие об инверторном режиме работы управляемого
выпрямителя.
5 Полевые (униполярные) транзисторы, их основные отличия от биполярного.
6. Понятие о мощных полевых транзисторах с изолированным затвором MOSFET.
Биполярные транзисторы с изолированным затвором IGBT: технические характеристики и
условное обозначение.
7. Структурная схема и принцип работы компенсационного стабилизатора непрерывного действия.
8. Принципы построения операционных усилителей, их основные характеристики и
параметры.
9. Схемотехника логических элементов И, ИЛИ, ИСКЛ. ИЛИ и расширителей на их
основе.
10. RS-, D-, JK- и T- триггеры, их условное изображение и принцип действия.
11. Назначение и условное изображение регистров, счетчиков и мультиплексоров
цифровых сигналов.
12. Генераторы и формирователи импульсов и на базе цифровых микросхем.
13.Архитектура и основные характеристики микропроцессора. Понятие об CISC– и
RISC архитектуре микропроцессора.
14. Определение, классификационные признаки, основные типы и технические характеристики интерфейсов.
15. Организация и доступа к устройствам ввода-вывода и памяти.
16. Организация и основные технические средства связи с оператором.
17. Программный режим обмена и режим прерывания, типовая последовательность
действий микропроцессора при прерывании.
18. Магистрально-модульный принцип построения микропроцессорных устройств
управления.
19. Назначение устройств связи с объектом управления и их классификация.
20. Промышленные однокристальные микроконтроллеры (интеллектуальная периферия): определение и основные типы.