Рабочая программа по дисциплине " Цифровые системы управления "

7. Порядок проведения итоговой аттестации по дисциплине

Составляющие итоговой оценки:

Лабораторные работы (3-и лабораторные работы) - 30 %.
Контр. работа (в письменном виде, 14 неделя) - 30 %.
Экзамен (в письменном виде) - 40 %
Итоговая оценка выставляется в соответствии с Таблицей 1 Положения о балльно-рейтинговой системе оценки достижений студентов Новосибирского государственного технического университета (Утверждено 2.07.2009 г.)
(см: http://www.nstu.ru//education/rating )


Контролирующие материалы
(экзаменационные билеты)
Билет № 1

1. 
   Классификация систем: дискретные, импульсные, цифровые системы.
   

2. Наблюдатель состояния дискретной системы: основные понятия и определения.
Билет № 2
1. Цифровое управление, общие принципы организации цифровых систем управления.
2. Преобразование Тастина.
Билет № 3

1. 
   Разностные уравнения.
   
2. 
   Понятие управляемости. Анализ управляемости.
   

Билет № 4

1. Аппроксимация Эйлера.
2. Анализ обратимости для дискретных динамических систем.
Билет № 5
1. Канонические формы управляемости и наблюдаемости уравнений состояния.
2. Z – преобразование и его свойства.
Билет № 6
1. Передаточные функции дискретных систем.
2. Матричная процедура перехода от непрерывной модели к дискретной.
Билет № 7
1. Модальный метод синтеза цифровых систем управления.
2. Реализация цифровой системы управления с наблюдателем состояния.
Билет № 8
1. Устройство квантования с экстраполятором нулевого порядка.
2. Частотные характеристики дискретных систем.
Билет № 9
1. Модальные характеристики дискретных систем.
2. Типовые регуляторы. Методы расчета и цифровой реализации типовых регуляторов.
Билет № 10
1. Анализ устойчивости цифровых систем управления. Условия устойчивости.
2. Матричная процедура модального метода синтеза для дискретных систем.
Билет № 11
1. Анализ устойчивости дискретных систем, используя билинейное преобразование.
2. Методы расчета наблюдателя состояния системы.
Билет № 12
1. Понятия наблюдаемости и анализ наблюдаемости для дискретных систем.
2. Анализ переходных процессов. Построение переходных процессов.
Билет № 13
1. Основные понятия и определения для дискретных систем.
2. Анализ точности импульсных систем, коэффициенты ошибок.
Билет № 14
1. Анализ управляемости дискретных систем..
2. Модальный метод синтеза астатического регулятора для дискретных систем.
Билет № 15
1. Методы анализа устойчивости дискретных систем.
2. Процедура расчета наблюдателя состояния для дискретной системы
Билет № 16
1. Методы перехода от непрерывной к дискретной модели динамической системы.
2. Методика перехода от разностных уравнений к структурным схемам.
Билет № 17
1. Выбор величины шага квантования. Теорема Котельникова.
2. Правила преобразования структурных схем для дискретных систем.
Билет № 18
1. Анализ показателей качества переходных процессов в дискретных системах
2. Методы синтеза дискретных регуляторов.

Примеры задач для контрольных работ

1. Модель объекта управления задана дифференциальным уравнением следующего вида:

Для заданного объекта с экстраполятором нулевого порядка на его входе необходимо найти дискретную модель в виде системы разностных уравнений при шаге квантования T=0.5 сек. Начертить структурную схему дискретной системы.
2. Модель объекта управления задана передаточной функцией
Используя Z преобразование, для заданного объекта с экстраполятором нулевого порядка на его входе необходимо найти дискретную передаточную функцию при шаге квантования T=0.2 сек. От полученной дискретной передаточной функции перейти к структурной схеме дискретной системы.
3. Для дискретной модели объекта управления, полученной в задаче 1 при шаге квантования T=0.5 сек., рассчитать регулятор модальным методом синтеза, обеспечивающий формирование процессов минимальной длительности в системе управления. Начертить структурную схему системы управления.
4. Для дискретной модели объекта управления, полученной в задаче 2 при шаге квантования T=0.5 сек, требуется рассчитать параметры наблюдателя состояния, обеспечивающего формирование процессов минимальной длительности для ошибки оценки вектора состояния. Начертить структурную схему наблюдателя состояния.