МПСУ. Список вопросов. 2010/2011 Список вопросов по

МПСУ. Список вопросов. 2010/2011
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
Список вопросов по дисциплине
«Микропроцессорные системы управления»
Квантование по времени. Причина возникновения эффекта квантования. Эффект потери информации в
квантованных системах. Выбор периода квантования. Теорема Котельникова.
Эффект чистого запаздывания. Причина возникновения чистого запаздывания. Влияние эффекта на
процессы в системе.
Квантование по уровню. Причина возникновения эффекта квантования. Виды квантователей. Эквивалентная
схема квантователя. Влияние эффекта на процессы в системе.
Аналого-цифровое преобразование (АЦП). Общая структурная схема АЦП. Линеаризованная схема.
Преобразование мгновенных и средних значений.
Цифро-аналоговое преобразование (ЦАП). Общая схема ЦАП. Понятие экстраполятора. Передаточная
функция экстраполятора нулевого порядка.
Решетчатые функции. Определение. Операции дифференцирования и интегрирования над решетчатыми
функциями. Рекуррентная форма записи функции. Разностные уравнения.
Передаточная функция (ПФ) разомкнутой импульсной системы. Общая структурная схема. ПФ объекта с
экстраполятором. Система с цифровым регулятором. Запаздывание в системе на целое число периодов
квантования.
Передаточная функция (ПФ) замкнутой импульсной системы. Общая структурная схема. Передаточная
функция по ошибке. Общая передаточная функция.
Передаточная функция двухконтурной импульсной системы. Общая структурная схема. Преобразование
объекта. Передаточные функции внешнего контура
Импульсная переходная функция (ИПФ). Расчет ИПФ по теореме о запаздывании.
Качество регулирования и астатизм импульсных систем. Показатели качества. Понятие астатизма. Реакция
системы на стандартные входные воздействия. Коэффициенты ошибок.
Синтез регулятора по непрерывному аналогу. Принципы синтеза. Выбор периода квантования.
Аналитический метод синтеза цифрового регулятора. Алгоритм синтеза компенсационного регулятора.
Варианты настроек САР.
Компенсация влияния чистого запаздывания. Принцип компенсации. Предиктор Смита. Преобразования
управляющей части. Передаточная функция замкнутой системы.
Программирование цифрового регулятора. Постановка задачи программирования. Непосредственный метод
программирования
Программирование
цифрового
регулятора.
Модифицированный
метод
непосредственного
программирования.
Программирование цифрового регулятора. Методы последовательного и параллельного программирования.
Цифровой ПИД-регулятор. Методы интегрирования. Цифровое дифференцирование. Импульсная форма
ПИД-регулятора.
19. Цифровая система управления автономным инвертором напряжения с синусоидальной ШИМ. Аппаратная
часть ШИМ. Программный модуль классической ШИМ.
Программный модуль модифицированной
ШИМ.
20. Цифровая система управления двухуровневым автономным инвертором напряжения с векторной ШИМ.
Таблица векторов инвертора. Получение заданного среднего вектора напряжения. Программный модуль
симметричной ШИМ. Программный модуль ШИМ с одним нулевым вектором.
21. Цифровая система управления преобразователем постоянного тока. Аппаратная часть СИФУ. Реализация
фазосмещающего устройства и распределителя импульсов. Программный модуль СИФУ.
22. Импульсные элементы в электроприводе. Соотношение периодов квантования импульсных элементов.
Особенности синхронизации.
23. Импульсная модель преобразователя постоянного тока. Модель силовой части в РНТ. Модель силовой части
в РПТ. Модель СИФУ.
24. Импульсная модель автономного инвертора напряжения с ШИМ.
Модель силовой части. Модель узла
ШИМ.
25. Модели датчиков обратных связей. Кодовые датчики. Аналоговые датчики.
26. Модели датчиков обратных связей. Импульсные датчики. Измерение угловой скорости.
27. Математическая модель звена тока якоря ДПТ. Функциональная и структурная схемы. Передаточная
функция.
1
МПСУ. Список вопросов. 2010/2011
28. Цифровая САР тока якоря ДПТ. Синтез регулятора методом непрерывного аналога. Выбор периода
квантования.
29. Цифровая САР тока якоря ДПТ. Аналитический синтез регулятора без учета запаздывания.
30. Цифровая САР тока якоря ДПТ. Компенсация запаздывания в контуре.
31. Цифровая САР скорости ДПТ. Синтез регуляторов методом непрерывного аналога. П-регулятор. ПИрегулятор. Алгоритмы регуляторов.
32. Цифровая САР скорости ДПТ. Аналитический синтез регуляторов. Анализ влияния момента сопротивления.
33. Разомкнутая скалярная САР асинхронного двигателя с преобразователем частоты. Схема замещения АД.
Закон Костенко. Модифицированный закон Костенко. IR-компенсация.
34. Принципы векторного управления асинхронным двигателем. Регулирование момента. Идея преобразования
координат. Функциональная схема векторной САР.
35. Система прямого управления моментом. Идея метода. Функциональная схема САР. Регуляторы момента и
потокосцепления. Таблица выбора вектора.
36. Типовая функциональная схема МПСУ. Современные типы микропроцессоров. Сигнальные процессоры.
Серия процессоров motor control.
37. Память в МПСУ. Классификация хранимой информации. Архитектуры памяти. Носители информации.
38. Менеджеры событий. Понятие события. Типы событий. Приоритет события. Обработка событий
менеджером.
39. Таймеры-счетчики. Режим таймера. Режим ШИМ. Режим квадратурного счетчика.
40. Программное обеспечение (ПО) МПСУ. Виды ПО.
41. Типовой состав средств разработки программного обеспечения МПСУ. Понятие кросс-системы. Состав
кросс-системы.
42. Типовая структура рабочей программы. Общая структура. Особенности блока обработки прерываний.
Распределение времени в рабочей программе.
43. Программирование элементарных звеньев. Сумматор. Пропорциональное звено. Интеграторы (метод
прямоугольников, метод трапеций). Дифференцирующее звено. Программирование составных звеньев.
44. Программирование нелинейностей. Типы нелинейностей. Арифметические нелинейности. Кусочные
нелинейности. Сплайновая аппроксимация.
45. Человеко-машинный интерфейс. Интерфейсы наладчика и оператора. Встроенный пульт. Переносной пульт.
Удаленный доступ. АРМ
46. Обеспечение надежности МПСУ. Контроль состояния МПСУ. Резервирование. Распределение задачи
управления.
47. Обеспечение информационной безопасности МПСУ. Виды опасностей. Защита от «дурака». Защита от
«взлома»
48. Промышленная сеть. Соединение устройств: основные топологии. Адресация сетевых устройств.
49. Основные свойства и характеристики RS-232 (электрические параметры, расстояние, скорости обмена,
особенности передачи информации, разъемы и кабели).
50. Основные свойства и характеристики RS-422, RS-485 (электрические параметры, расстояние, скорости
обмена, особенности передачи информации).
51. Основные свойства и характеристики USB (электрические параметры, расстояние, скорости обмена,
особенности передачи информации, разъемы и кабели). Стандарты USB 1.0, USB 2.0, USB 3.0. Организация
сети на основе USB.
52. Основные свойства и характеристики Ethernet на витой паре (расстояние, скорости обмена, особенности
передачи информации, разъемы и кабели). Топологии Ethernet. Формат пакета информации в Ethernet.
53. AS-интерфейс. Назначение и принцип построения. Кабели. Топология сети. Ведущие и ведомые устройства.
Основные параметры интерфейса.
54. Основные свойства и характеристики Profibus-DP. Типы устройств Profibus. Топологии на витой паре:
скорости передачи данных и расстояния. Особенности протокола Profibus.
55. Беспроводные сети: WI-FI. Физика обмена данными. Стандарты. Длины и скорости передачи данных.
Топологии.
56. Промышленный Ethernet: ProfiNET. Топологии на витой паре: скорости передачи данных и расстояния.
Нестандартные топологии. Особенности протокола.
2