SzabTechVizsgaKerdesek

Ez az oldal a korábbi SCH wiki-ről lett áthozva. Az eredeti változata itt érhető el.

Ha úgy érzed, hogy bármilyen formázási vagy tartalmi probléma van vele, akkor kérlek javíts rajta egy rövid szerkesztéssel.

Ha nem tudod, hogyan indulj el, olvasd el a migrálási útmutatót

Tartalomjegyzék

1 1. Folyamatok irányításának célja és megvalósítási módja. A szabályozási kör felépítése, jelei, hatásvázlata. Értéktartó és követő szabályozások.
2 2. Lineáris, folytonosidejű időben változó rendszerek. Alapmátrix tulajdonságai, az állapotegyenlet megoldása. Lineáris folytonosidejű időinvariáns (autonóm) rendszerek. Exponenciális mátrix és Laplace-transzformáltja. Az állapotegyenlet megoldása. Átviteli függvény, sajátérték, stabilitás, Cayley-Hamilton tétel, Leverrier-Faddajeva algoritmus. Pólus, zérus és állapotegyenlet kapcsolata. Koordinátatranszformáció hatása az állapotegyenletre.
3 3. Lineáris, diszkrétidejű, időinvariáns (autonóm) rendszerek. Az állapotegyenlet megoldása. Diszkrétidejű átviteli függvény, stabilitás. Algebrai hasonlóság a folytonosidejű és a diszkrétidejű rendszerek között.
4 4. Lineáris rendszer rendszerjellemzői (W(s), w(t), v(t), állapotegyenlet) és áttérések közöttük. Egyváltozós (SISO) rendszer állapotegyenletének szabályozó alakja. Alaptagok, alapkapcsolások. Az egytárolós tag és a kéttárolós lengő tag. A dinamikus minőségi jellemzők számítása domináns konjugált komplex póluspár esetén.
5 5. Szabályozástechnikai tervező programok szolgáltatásai, MATLAB, Control System Toolbox.
6 6. Követési és zavaró jel kompenzálási tulajdonságok állandósult állapotban. Körerősítés és típusszám. Kezdeti és végérték tételek.
7 7. Stabilitás kritériumok. Argumentum elv. Hurwitz, Nyquist és Bode stabilitáskritérium. Strukturális stabilitás.
8 8. PID típusú ideális és közelítő szabályozók, átmeneti függvény, Bode diagram, pólus/zérus eloszlás. Az integrálási és differenciálási idő számítása a közelítő PID szabályozó pólusai és zérusai ismeretében.
9 9. Szabályozóbeállítás tervezése előírt statikus pontosság és fázistöbblet esetén. Fázistöbblet és túllövés kapcsolata, domináló póluspár. Gyökhelygörbe módszer. Szabályozó tervezés max u feltétel (telítéssel rendelkező beavatkozó szerv) esetén, a tervezés visszavezetése nemlineáris egyenletrendszer megoldására (fsolve).
10 10. Ideális holtidős rendszer kompenzálása I-szabályozóval. Holtidős rendszer szabályozása Smith prediktorral.
11 11. Mintavételes szabályozás blokksémája. Shannon-tétel matematikai mintavételezés esetén. Nulladrendű tartószerv. Áttérés folytonos időről diszkrét időre. Mintavételi idő megválasztása. Kezdeti és végérték tételek, ekvivalens statikus átviteli tényező.
12 12. Analóg kompenzátor mintavételes közelítése (s,s-1, Tustin-képlet, ekvivalenciák). Mintavételes PID és integrátor antiwindup.
13 13. Mintavételes szabályozó tervezése bilineáris transzformációval, D( z )→ D( w) áttérés, nem minimumfázisú zérus. Szabályozó tervezés max u feltétel (telítéssel rendelkező beavatkozó szerv esetén), a tervezés visszavezetése nemlineáris egyenletrendszer megoldására (fsolve).
14 14. Véges beállási idejű (dead-beat) szabályozás. Tervezési előírások és megvalósításuk. Korrekciós polinom, a dead-beat szabályozó alakja. A mintavételi idő meghatározása (fsolve).
15 15. Kétszabadságfokú szabályozó. Referencia modell, megfigyelő polinom. A tervezés visszavezetése polinom diophantoszi egyenletre. Kauzalitási feltételek, fokszámfeltételek. A specifikációk konvertálása folytonos időről diszkrét időre, domináns pólus, c∞ o∞ s , s megválasztása. A tervezés algoritmusa.
16 16. Irányíthatóság és elérhetőség lineáris, folytonosidejű rendszerek esetén. Irányíthatósági Gram mátrix és irányítható altér kapcsolata. Irányítható altér jellemzése autonóm rendszer esetén, rangfeltétel, irányíthatósági lépcsős alak.
17 17. Megfigyelhetőség és rekonstruálhatóság lineáris, folytonosidejű rendszer esetén. Megfigyelhetőségi Gram mátrix. Megfigyelhetőség és irányíthatóság dualitása. Megfigyelhető altér ellemzése autonóm rendszer esetén, rangfeltétel, megfigyelhetőségi lépcsős alak.
18 18. A pólusáthelyezési feladat és megoldása folytonosidejű SISO esetben, Ackermann képlet.
19 19. Teljesrendű megfigyelő tervezése folytonosidejű SISO esetben, a tervezés visszavezetése az Ackermann képletre.
20 20. Áttérés folytonos időről diszkrét időre állapottérben, Φ és Γ számítása. pólusáthelyezés és teljesrendű megfigyelő tervezés diszkrétidejű SISO esetben, algebrai hasonlóság a folytonosidejű esettel. Aktuális megfigyelő (current observer) tervezése. Az aktuális megfigyelő realizálása két lépésben.
21 21. Alapjel figyelembevétele állapotvisszacsatolással történő irányítások esetén folytonos és diszkrét időben.
22 22. Integráló szabályozás és terhelés (bemenetre redukált zavarás) becslés állapottérben folytonos és diszkrét időben.
23 23. Lineáris rendszer Kalman-féle normálalakja. Pólus/zérus kiesés állapotvisszacsatolás és állapotmegfigyelő együttes használata esetén.
24 24. Nemlineáris rendszerek állapotegyenletének numerikus megoldása, Runge-Kutta módszer. Kapcsolat a Simulinkben választható módszerekkel, a szimuláció pontosságát befolyásoló paraméterek.
25 25. Nemlineáris rendszerek egyensúlyi helyzete, perturbáció, linearizálás. Ljapunov direkt módszere. Kapcsolat a linearizált és a nemlineáris rendszer stabilitása között. Lineáris időinvariáns (autonóm) rendszer Ljapunov stabilitása, Ljapunov egyenlet.
26 26. Statikus optimalizálás. Lagrange multiplikátor szabály. Optimumkeresés végesdimenziós terekben: gradiens, konjugált gradiens és Newton módszer.
27 27. A diszkrétidejű átviteli függvény identifikációjának visszavezetése lineáris paraméterbecslési problémára. A lineáris paraméterbecslési feladat LS (least squares) megoldásának két alakja (batch módszer).
28 28. A rekurzív paraméterbecslési feladat megfogalmazása, felejtés megvalósítása. A rekurzív paraméterbecslési feladat megoldása, inicializálás, P(t) és ϑˆ(t) rekurzív számítása.

1. Folyamatok irányításának célja és megvalósítási módja. A szabályozási kör felépítése, jelei, hatásvázlata. Értéktartó és követő szabályozások.

2. Lineáris, folytonosidejű időben változó rendszerek. Alapmátrix tulajdonságai, az állapotegyenlet megoldása. Lineáris folytonosidejű időinvariáns (autonóm) rendszerek. Exponenciális mátrix és Laplace-transzformáltja. Az állapotegyenlet megoldása. Átviteli függvény, sajátérték, stabilitás, Cayley-Hamilton tétel, Leverrier-Faddajeva algoritmus. Pólus, zérus és állapotegyenlet kapcsolata. Koordinátatranszformáció hatása az állapotegyenletre.

3. Lineáris, diszkrétidejű, időinvariáns (autonóm) rendszerek. Az állapotegyenlet megoldása. Diszkrétidejű átviteli függvény, stabilitás. Algebrai hasonlóság a folytonosidejű és a diszkrétidejű rendszerek között.

4. Lineáris rendszer rendszerjellemzői (W(s), w(t), v(t), állapotegyenlet) és áttérések közöttük. Egyváltozós (SISO) rendszer állapotegyenletének szabályozó alakja. Alaptagok, alapkapcsolások. Az egytárolós tag és a kéttárolós lengő tag. A dinamikus minőségi jellemzők számítása domináns konjugált komplex póluspár esetén.

5. Szabályozástechnikai tervező programok szolgáltatásai, MATLAB, Control System Toolbox.

6. Követési és zavaró jel kompenzálási tulajdonságok állandósult állapotban. Körerősítés és típusszám. Kezdeti és végérték tételek.

7. Stabilitás kritériumok. Argumentum elv. Hurwitz, Nyquist és Bode stabilitáskritérium. Strukturális stabilitás.

8. PID típusú ideális és közelítő szabályozók, átmeneti függvény, Bode diagram, pólus/zérus eloszlás. Az integrálási és differenciálási idő számítása a közelítő PID szabályozó pólusai és zérusai ismeretében.

9. Szabályozóbeállítás tervezése előírt statikus pontosság és fázistöbblet esetén. Fázistöbblet és túllövés kapcsolata, domináló póluspár. Gyökhelygörbe módszer. Szabályozó tervezés max u feltétel (telítéssel rendelkező beavatkozó szerv) esetén, a tervezés visszavezetése nemlineáris egyenletrendszer megoldására (fsolve).

10. Ideális holtidős rendszer kompenzálása I-szabályozóval. Holtidős rendszer szabályozása Smith prediktorral.

11. Mintavételes szabályozás blokksémája. Shannon-tétel matematikai mintavételezés esetén. Nulladrendű tartószerv. Áttérés folytonos időről diszkrét időre. Mintavételi idő megválasztása. Kezdeti és végérték tételek, ekvivalens statikus átviteli tényező.

12. Analóg kompenzátor mintavételes közelítése (s,s-1, Tustin-képlet, ekvivalenciák). Mintavételes PID és integrátor antiwindup.

13. Mintavételes szabályozó tervezése bilineáris transzformációval, D( z )→ D( w) áttérés, nem minimumfázisú zérus. Szabályozó tervezés max u feltétel (telítéssel rendelkező beavatkozó szerv esetén), a tervezés visszavezetése nemlineáris egyenletrendszer megoldására (fsolve).

14. Véges beállási idejű (dead-beat) szabályozás. Tervezési előírások és megvalósításuk. Korrekciós polinom, a dead-beat szabályozó alakja. A mintavételi idő meghatározása (fsolve).

15. Kétszabadságfokú szabályozó. Referencia modell, megfigyelő polinom. A tervezés visszavezetése polinom diophantoszi egyenletre. Kauzalitási feltételek, fokszámfeltételek. A specifikációk konvertálása folytonos időről diszkrét időre, domináns pólus, c∞ o∞ s , s megválasztása. A tervezés algoritmusa.

16. Irányíthatóság és elérhetőség lineáris, folytonosidejű rendszerek esetén. Irányíthatósági Gram mátrix és irányítható altér kapcsolata. Irányítható altér jellemzése autonóm rendszer esetén, rangfeltétel, irányíthatósági lépcsős alak.

17. Megfigyelhetőség és rekonstruálhatóság lineáris, folytonosidejű rendszer esetén. Megfigyelhetőségi Gram mátrix. Megfigyelhetőség és irányíthatóság dualitása. Megfigyelhető altér ellemzése autonóm rendszer esetén, rangfeltétel, megfigyelhetőségi lépcsős alak.

18. A pólusáthelyezési feladat és megoldása folytonosidejű SISO esetben, Ackermann képlet.

19. Teljesrendű megfigyelő tervezése folytonosidejű SISO esetben, a tervezés visszavezetése az Ackermann képletre.

20. Áttérés folytonos időről diszkrét időre állapottérben, Φ és Γ számítása. pólusáthelyezés és teljesrendű megfigyelő tervezés diszkrétidejű SISO esetben, algebrai hasonlóság a folytonosidejű esettel. Aktuális megfigyelő (current observer) tervezése. Az aktuális megfigyelő realizálása két lépésben.

21. Alapjel figyelembevétele állapotvisszacsatolással történő irányítások esetén folytonos és diszkrét időben.

22. Integráló szabályozás és terhelés (bemenetre redukált zavarás) becslés állapottérben folytonos és diszkrét időben.

23. Lineáris rendszer Kalman-féle normálalakja. Pólus/zérus kiesés állapotvisszacsatolás és állapotmegfigyelő együttes használata esetén.

24. Nemlineáris rendszerek állapotegyenletének numerikus megoldása, Runge-Kutta módszer. Kapcsolat a Simulinkben választható módszerekkel, a szimuláció pontosságát befolyásoló paraméterek.

25. Nemlineáris rendszerek egyensúlyi helyzete, perturbáció, linearizálás. Ljapunov direkt módszere. Kapcsolat a linearizált és a nemlineáris rendszer stabilitása között. Lineáris időinvariáns (autonóm) rendszer Ljapunov stabilitása, Ljapunov egyenlet.

26. Statikus optimalizálás. Lagrange multiplikátor szabály. Optimumkeresés végesdimenziós terekben: gradiens, konjugált gradiens és Newton módszer.

27. A diszkrétidejű átviteli függvény identifikációjának visszavezetése lineáris paraméterbecslési problémára. A lineáris paraméterbecslési feladat LS (least squares) megoldásának két alakja (batch módszer).

28. A rekurzív paraméterbecslési feladat megfogalmazása, felejtés megvalósítása. A rekurzív paraméterbecslési feladat megoldása, inicializálás, P(t) és ϑˆ(t) rekurzív számítása.

-- adamo - 2005.11.10.