Sisteme de Conducere - Introducere

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Care dintre următoarele caracteristici ale unui proces este legată direct de constanta de timp a procesului?

  • Viteza de răspuns (correct)
  • Frecvența naturală
  • Fază a semnalului de ieșire
  • Amplitudinea semnalului de ieșire

Care dintre următoarele definiții se potrivește cu marginea de amplitudine (MA) a unui sistem de reglare automată?

  • Diferența dintre faza semnalului de ieșire și faza semnalului de intrare la o frecvență dată.
  • Pulsația la care amplitudinea funcției de transfer în buclă deschisă este egală cu 1.
  • Distanța minimă de la punctul critic (-1, j0) la locul Nyquist.
  • Factorul maxim cu care poate fi mărită amplificarea în buclă deschisă fără a perturba stabilitatea sistemului închis. (correct)

Ce reprezintă marginea vectorială (Mv) în contextul analizei stabilității unui sistem de reglare automată?

  • Factorul maxim cu care poate fi mărită amplificarea în buclă deschisă fara a perturba stabilitatea sistemului închis.
  • Amplitudinea funcției de transfer în buclă deschisă la o anumita frecvență.
  • Distanța minimă de la punctul critic (-1, j0) la locul Nyquist. (correct)
  • Fază a funcției de transfer în buclă deschisă la o anumita frecvență.

Care dintre următoarele afirmații descrie corect relația dintre marginea de amplitudine (MA) si marginea vectorială (Mv)?

<p>Mv este o măsură mai precisă a stabilitatii decât MA. (A)</p> Signup and view all the answers

Care dintre următoarele variante este corectă referitor la robustetea unui regulator proiectat?

<p>Robustetea unui regulator se referă la capacitatea acestuia de a menține performanțele sistemului inchis chiar și în prezența incertitudinii în modelul procesului. (D)</p> Signup and view all the answers

Ce rol are funcția 𝑤2(𝑗𝜔) în analiza robusteții unui regulator?

<p>Definiția perturbației care acționează asupra sistemului. (B)</p> Signup and view all the answers

Ce reprezintă ∆(𝑠) în contextul analizei robusteții unui regulator?

<p>Incertitudinea de fază a modelului procesului. (B)</p> Signup and view all the answers

Dacă |∆| ∈ [0,1] , ce poate afirma despre modelul incert 𝐻𝑝(𝑗𝜔) / (1 + ∆(𝑠)𝑤2(𝑗𝜔))?

<p>Modelul incert se află în interiorul discului unitate cu centrul în 1 și raza egală cu |𝑤2|. (B)</p> Signup and view all the answers

Ce exprimă marginea de amplitudine?

<p>Amplificarea maximă ce poate fi adăugată pentru a menține stabilitatea. (B)</p> Signup and view all the answers

Ce efect are creșterea lui $K_R$ asupra stabilității sistemului?

<p>Scade gradul de stabilitate al sistemului. (A)</p> Signup and view all the answers

Cum influențează introducerea unei componente derivate performanțele sistemului?

<p>Îmbunătățește performanțele dar crește sensibilitatea. (A)</p> Signup and view all the answers

Ce condiție trebuie să fie îndeplinită pentru ca componentele tranzitorii să tindă la zero când t tinde la infinit?

<p>Toți polii să fie în semiplanul stâng. (B)</p> Signup and view all the answers

Ce indicați despre răspunsul oscilant amortizat, având în vedere coeficientul de amortizare ($eta$)?

<p>$eta &lt; 1$ indică un răspuns oscilant amortizat. (C)</p> Signup and view all the answers

Ce se întâmplă cu durata regimului tranzitoriu când $ω_n$ crește?

<p>Scade durata regimului tranzitoriu. (B)</p> Signup and view all the answers

Care este corelația între $t_t$ și $ au$ în cazul regulatorului PI?

<p>Sunt invers corelate. (C)</p> Signup and view all the answers

Ce se întâmplă cu stabilitatea sistemului în cazul unui răspuns supraamortizat ($eta > 1$)?

<p>Stabilitatea este maximă. (A)</p> Signup and view all the answers

Care este condiția necesară și suficientă pentru ca 𝐻𝑅 să asigure robustețea performanțelor în prezența incertitudinilor multiplicative?

<p>Relația $|𝐿𝑀(𝑗𝜔)| ≤ 𝑙𝑚(𝜔)$ (B)</p> Signup and view all the answers

Ce tehnică este utilizată pentru a aproxima integrala în algoritmii PID?

<p>Metoda trapezelor și metoda dreptunghiului (B)</p> Signup and view all the answers

Ce caracteristică este crucială pentru un regulator cu un grad de libertate?

<p>Controlabilitatea și observabilitatea (C)</p> Signup and view all the answers

Care este rolul modelului de referință în sistemele adaptive?

<p>Forțarea sistemului spre un comportament dorit (B)</p> Signup and view all the answers

Ce trebuie să respecte polinoamele $𝐴(𝑧)$ și $𝐵(𝑧)$ pentru a asigura o soluție unică în proiectare?

<p>Să fie coprime (B)</p> Signup and view all the answers

Ce tip de sisteme adaptive utilizează modelul comportamental dorit?

<p>Sisteme adaptive cu model de referință (D)</p> Signup and view all the answers

Ce aspect este fundamental în sinteza legii de reglare în funcție de stare?

<p>Proprietăți structurale (C)</p> Signup and view all the answers

Ce caracteristică descrie capacitatea algoritmilor de a gestiona complexitatea acestora?

<p>Accesarea memoriei (C)</p> Signup and view all the answers

Ce reprezintă funcția de transfer H(s) în contextul sistemelor de conducere?

<p>Relația între semnalul de intrare și cel de ieșire (A)</p> Signup and view all the answers

Care este criteriul de implementabilitate pentru o funcție de transfer?

<p>n ≥ m pentru a fi implementabil (A)</p> Signup and view all the answers

Ce caracterizează un sistem de ordine I stabil?

<p>T &gt; 0 pentru stabilitate (B)</p> Signup and view all the answers

Ce se întâmplă cu un sistem de ordinul II dacă coeficientul 2ζωn este negativ?

<p>Sistemul este instabil (D)</p> Signup and view all the answers

Ce reprezintă excesul de poli-zerouri epz?

<p>Diferența dintre numărul de poli și numărul de zerouri (B)</p> Signup and view all the answers

Care este rolul criteriului Hurwitz în analiza sistemelor?

<p>Să furnizeze o evaluare calitativă a stabilității (A)</p> Signup and view all the answers

Ce tip de funcție de transfer are un sistem amplificator?

<p>H(s) = K, K &gt; 0 (C)</p> Signup and view all the answers

Ce implică stabilitatea BIBO pentru un sistem de convoluție?

<p>Intrarea marginită duce la o ieșire marginită (A)</p> Signup and view all the answers

Ce se întâmplă cu oscilațiile unui sistem când partea reală este negativă și timpul tinde la infinit?

<p>Oscilațiile se atenuează. (A)</p> Signup and view all the answers

Ce determină răspunsul esențial al unui sistem?

<p>Polii dominanți. (C)</p> Signup and view all the answers

Ce eroare staționară obținem pentru un sistem de tip zero cu intrare de tip treaptă unitară?

<p>Eroare staționară diferită de zero. (D)</p> Signup and view all the answers

Care este condiția pentru ca eroarea în regim permanent să fie zero la o rampă unitară?

<p>$eta ext{ este mai mare sau egal cu } 2$ (D)</p> Signup and view all the answers

Ce induce un pol în locul de transfer?

<p>Un defazaj de -90 grade. (A)</p> Signup and view all the answers

Ce se întâmplă cu asimptota unui sistem când $eta = 1$?

<p>Asimptota este axa imaginară negativă. (B)</p> Signup and view all the answers

Când se obține rejecția perturbărilor de tip treaptă în regim staționar?

<p>Când integratorul este poziționat înaintea perturbației. (D)</p> Signup and view all the answers

Ce informații furnizează forma locului de transfer pentru $eta = 0$ și $eta ightarrow ext{infinit}$?

<p>Tipul de sistem și excesul poli-zerouri. (D)</p> Signup and view all the answers

Care este panta asimptotei introduse de un pol complex conjugat?

<p>-40 dB/dec (C)</p> Signup and view all the answers

Care este panta asimptotei inițiale (pentru pulsații mici) a diagramei amplitudine-frecvență, dacă numărul de poli este egal cu 𝛼?

<p>-20𝛼 dB/dec (B)</p> Signup and view all the answers

Care din următoarele este corectă în legătură cu punctele de intersecție ale asimptotelor în diagrama amplitudine-frecvență?

<p>Punctele de intersecție sunt determinate de singularitățile (poli și zerouri) din sistem. (A)</p> Signup and view all the answers

Care este rolul lui 𝜁 (zeta) în determinarea erorii în punctele de intersecție ale asimptotelor?

<p>𝜁 influențează valoarea erorii în punctele de intersecție. (A)</p> Signup and view all the answers

Care este scopul criteriului Nyquist?

<p>Verificarea stabilității unui sistem în circuit închis. (D)</p> Signup and view all the answers

Ce se întâmplă cu sistemul dacă numărul polilor în semiplanul drept (Z) este diferit de zero?

<p>Sistemul este instabil. (A)</p> Signup and view all the answers

Care este relația dintre zerourile funției F(s) și polii sistemului închis?

<p>Zerourile funției F(s) sunt aceleași cu polii sistemului închis. (C)</p> Signup and view all the answers

Ce condiție este esențială pentru aplicarea criteriului Nyquist?

<p>Sistemul trebuie să fie liniar și invariant în timp. (B)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Stabilitate

Sistemul este stabil dacă partea reală a polilor este negativă, altfel instabil.

Excesul zero-pol

Numărul de zerouri minus numărul de poli. Un sistem cu exces de zerouri are o eroare staționară zero pentru o intrare de tip treaptă.

Defazajul introdus de un integrator

Un integrator introduce un defazaj de -90 grade.

Asimptota locului de transfer (frecvențe joase)

Asimptota locului de transfer pentru frecvențe joase, în funcție de valoarea lui 𝛼.

Signup and view all the flashcards

Asimptota locului de transfer (frecvențe înalte)

Asimptota locului de transfer pentru frecvențe înalte, în funcție de valoarea lui 𝜃.

Signup and view all the flashcards

Intersecția locului de transfer cu axa reală negativă

Locul de transfer intersectează axa reală negativă dacă excesul de poli față de zerouri este mai mare decât 2.

Signup and view all the flashcards

Funcția de pondere (h(t))

Reprezentarea unui sistem dinamic prin intermediul unei funcții care descrie relația dintre semnalul de intrare și cel de ieșire.

Signup and view all the flashcards

Funcția de transfer (H(s))

Reprezentarea unui sistem dinamic în domeniul Laplace, care descrie relația dintre semnalul de intrare și cel de ieșire în domeniul frecvenței.

Signup and view all the flashcards

Funcție de transfer improprie

Un sistem cu exces de poli față de zerouri, adică are mai mulți poli decât zerouri în funcția de transfer.

Signup and view all the flashcards

Excesul de poli-zerouri (epz)

Expresia care descrie diferența dintre numărul de poli și numărul de zerouri dintr-o funcție de transfer. Excesul de poli-zerouri = Număr de poli - Număr de zerouri.

Signup and view all the flashcards

Condiția de implementabilitate

Condiția necesară ca un sistem să fie fizic realizabil, care impune ca excesul de poli-zerouri să fie mai mare sau egal cu zero (epz ≥ 0).

Signup and view all the flashcards

Polinom Hurwitz

Un polinom cu toate rădăcinile situate în semiplanul stâng al planului complex, caracteristic unui sistem stabil.

Signup and view all the flashcards

Amplificarea

Sistem elementar cu funcția de transfer H(s) = K, unde K este o constantă reală. Acesta amplifică semnalul de intrare cu un factor K.

Signup and view all the flashcards

Robustețea Stabilității

Proprietatea unui sistem de control care permite o performanță acceptabilă chiar și în prezența unor incertitudini sau perturbări.

Signup and view all the flashcards

Robustețea Performanțelor

O condiție necesară și suficientă pentru ca un sistem de control să fie robust la incertitudini multiplicative, limita de incertitudine este dată de relația specificată.

Signup and view all the flashcards

Algoritm PID cu Filtrare

Un algoritm PID care utilizează un filtru pentru a reduce zgomotul și a îmbunătăți stabilitatea.

Signup and view all the flashcards

Identificare Procese

O tehnică care utilizează o regresie liniară pentru a identifica parametrii unui proces.

Signup and view all the flashcards

Strategie de Conducere Adaptativă

Un algoritm care ajustează automat parametrii controlerului pentru a menține o performanță dorită.

Signup and view all the flashcards

Sisteme Adaptive în Circuit Închis

O categorie de sisteme de control care adaptează comportamentele în timp real, utilizând modele de referință pentru a atinge o performanță dorită.

Signup and view all the flashcards

Controlabilitatea

Capacitatea unui sistem de a fi controlat din orice stare inițială.

Signup and view all the flashcards

Pantele în diagrama Bode

O singularitate simplă (pol sau zero) introduce o pantă de -20 dB/dec în diagrama Bode.

Signup and view all the flashcards

Observabilitatea

Capacitatea de a estima starea internă a unui sistem din observații externe.

Signup and view all the flashcards

Diagrama Bode

Diagrama Bode arată comportamentul amplitudinii și fazei unui sistem în funcție de frecvență.

Signup and view all the flashcards

Punct de frângere

Punctul de pe diagrama Bode unde panta se modifică, indicând prezența unui pol sau zero.

Signup and view all the flashcards

Relația dintre polii și zerourile sistemului deschis și închis

Polul sistemului deschis (Hd(s)) este la fel ca zeroul funcției de transfer F(s).

Signup and view all the flashcards

Punctul critic (Nyquist)

Un punct critic pe diagrama Nyquist, care este un punct de referință pentru stabilirea stabilității sistemului.

Signup and view all the flashcards

Numărul polilor sistemului închis (Z)

Numărul de poli ai sistemului închis situați în semiplanul drept (Z) =

Signup and view all the flashcards

Criteriul Nyquist

Numărul polilor sistemului deschis (P) minus numărul de încercuiri ale punctului critic (N) pe diagrama Nyquist.

Signup and view all the flashcards

Analiza stabilității unui sistem

Analiza stabilității unui sistem se referă la capacitatea acestuia de a menține o stare de echilibru în timp.

Signup and view all the flashcards

Marginea de amplitudine [dB]

Exprimă amplificarea maximă ce poate fi adăugată pe calea directă pentru ca sistemul să ajungă la limita de stabilitate.

Signup and view all the flashcards

Marginea de fază [∘ sau rad]

Exprimă defazajul maxim ce poate fi adăugat pe calea directă pentru ca sistemul să ajungă la limita de stabilitate.

Signup and view all the flashcards

Integratorul pe cale directă

Asigura o eroare staționară nulă.

Signup and view all the flashcards

Influența KR și TI asupra unui regulator PI

Creșterea lui KR și TI au o influență opusă.

Signup and view all the flashcards

Relația inversă între tt și 𝜎

Scaderea unuia duce la cresterea celuilalt, asigurând un echilibru între timpul de răspuns și stabilitatea sistemului.

Signup and view all the flashcards

Influența componentei derivative

Adaugă o ușoară îmbunătățire a performanțelor, dar face sistemul mai sensibil la perturbări.

Signup and view all the flashcards

Echilibrul între dinamica și stabilitatea sistemului

Un sistem forțat să aibă o dinamică rapidă are o stabilitate redusă, necesitând un echilibru între cele două.

Signup and view all the flashcards

Influența lui 𝜏 asupra stabilității sistemului

Creșterea lui 𝜏 duce la reducerea stabilității sistemului și chiar la instabilitate.

Signup and view all the flashcards

Dinamica unui proces

Măsura cât de repede un sistem poate răspunde la o schimbare. Constantele de timp mici indică o dinamică ridicată, ceea ce înseamnă o viteză de răspuns mare.

Signup and view all the flashcards

Caracteristica de frecvență

O diagramă care arată răspunsul unui sistem la diverse frecvențe, utilizată pentru a analiza stabilitatea și performanța.

Signup and view all the flashcards

Marja de amplitudine (MA)

Gradul maxim cu care poate crește amplificarea sistemului în buclă deschisă fără a pierde stabilitatea.

Signup and view all the flashcards

Marja de fază (Mφ)

Măsura stabilității sistemului. 30 grade este o marjă recomandată.

Signup and view all the flashcards

Marja vectorială (Mv)

Distanța minimă dintre locul Nyquist și punctul critic (-1, jo). Un indicator al stabilității.

Signup and view all the flashcards

Funcția de sensibilitate (S(s))

O funcție care măsoară impactul perturbațiilor asupra sistemului.

Signup and view all the flashcards

Robustețea

Capacitatea unui sistem de a menține proprietățile de stabilitate și performanță în prezența incertitudinii.

Signup and view all the flashcards

Modelul nominal

Un model simplificat al sistemului care conține incertitudini.

Signup and view all the flashcards

Study Notes

Introducere

  • Semnalul este o funcție de timp.
  • Convoluția stabilește o relație între semnalul de intrare și cel de ieșire, prin intermediul funcției pondere.
  • Există două tipuri de reprezentare a sistemelor de conducere:
    • în domeniul timp (prin funcția pondere h(t))
    • în domeniul operațional (prin funcția de transfer H(s)).
  • O funcție de transfer H(s) este:
    • strict proprie dacă excesul de poli-zerouri (epz) este mai mare decât 0 (n > m).
    • biproprie dacă epz = 0 (n = m).
    • improprie dacă epz este mai mic decât 0 (n < m).
  • epz = n - m (n = numărul de poli, m = numărul de zerouri).
  • Un sistem este implementabil dacă functia de transfer este cel putin biproprie (epz ≥ 0 ⇔ n ≥ m).
  • Un sistem este stabil dacă o intrare mărginită produce o ieșire mărginită (BIBO).
  • Stabilitatea unui sistem este capacitatea de a reveni la un regim permanent staționar după o perturbare.
  • Criteriul Hurwitz de stabilitate analizează polii unui polinom.

Sisteme elementare

  • Amplificarea este un sistem elementar cu funcția de transfer H(s) = K, unde K este un număr real.
  • Integratorul este un sistem elementar cu funcția de transfer H(s) = 1/(s^q), unde q este un număr întreg pozitiv.
  • Derivatorul este un sistem elementar cu funcția de transfer H(s) = s^q, unde q este un număr întreg pozitiv.
  • Sistemul de ordinul întâi are funcția de transfer H(s) = K/(Ts + 1).
    • Stabilitatea depinde de valoarea lui T (T > 0).
  • Sistemul de ordinul doi are funcția de transfer H(s) = ωn^2/(s^2 + 2ζωn*s + ωn^2).
    • Stabilitatea depinde de valoarea lui ζ.

Filtrare

  • Filtrarea implică modificarea amplitudinilor componentelor frecvențiale ale unui semnal.
  • Banda de trecere este intervalul [w1,w2] unde răspunsul este aproximativ 1.
  • Banda de oprire este intervalul în care răspunsul este aproximativ 0.

Regim permanent/stationar şi regim tranzitoriu

  • Regimul permanent este starea sistemului după ce intrările exogene şi-au modificat forma de variaţie.
  • Regimul tranzitoriu este perioada de tranziție între două stări stationare.
  • Eroarea de reglare este diferența dintre semnalul de referință și cel măsurat.
  • Indicatorii de regim stationar măsoară precizia unui sistem in regim stationar.

Regimul de funcţionare a Sistemului

  • Procese lente( cu cel puțin o constantă de timp mai mare decât 10 secunde)
  • Procese rapide( cu toate constantele de timp mai mici decât 10 secunde)

Criteriul Nyquist

  • Un criteriu important pentru stabilirea stabilității unui sistem.

Sisteme numerice de reglare

  • Descriere sistemului numeric de reglare
  • Componentele
    • Circuit numeric
  • Descrierea algoritmilor pentru PID
  • Implementare
  • Utilizarea resurselor de calculator și memorie.
    • Considerarea dimensiunii de memorie

Sisteme adaptive

  • Sisteme adaptive cu circuite închise și deschise
  • Caracteristici
  • Regulatoare adaptive

Sisteme inteligente de conducere

  • Caracteristici importante
  • Sisteme bazate pe cunoștințe
    • Sisteme Expert
  • Metodologii inteligente (SBC, Sisteme Fuzzy, Rețele Neurale, Algoritmi Genetici)
  • Reprezentarea cunoștințelor
  • Interacțiuni
  • Mecanisme de raționament

Logica fuzzy

  • Mulțimi fuzzy, funcții de apartenență.
  • Reprezentarea cunoștințelor subiective, imprecise
  • Sisteme fuzzy pure, Takagi-Sugeno
  • Metode de dezvoltare / algoritmi
  • Integrare cu circuitele numerice.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Quiz Team

Related Documents

Teoria SRA - Note de Curs PDF

More Like This

Use Quizgecko on...
Browser
Open
Browser
Browser