к государственному экзамену для магистров

ВОПРОСЫ

курс «Автоматизированный электропривод в современных технологиях»

1. Оптимизация режим резания. Системы экстремального управления в электроприводах металлорежущих станков.

2. Электропривод постоянного тока с широтно-импульсными устройствами. ДС/ДС преобразователи.

3. Зависимость мощности и момента главных электроприводов МРС от скорости вращения. Условия нагрузки при регулировании скорости металлорежущих станков.

4. Ограничение и регулирование нагрузки электроприводов. Упреждающее токоограничение.

5. Основные способы ограничения нагрузки в электроприводах. Ограничение тока в системах подчиненного регулирования с помощью релейных регуляторов тока.

6. Регулирование скорости электроприводов метллорежущих станков. Основные показатели. Электромеханический способ регулирования скорости МРС.

7. Регулирование скорости электроприводов с P = const. Функциональная схема скалярного управления асинхронным электроприводом.

8. Многоконтурные системы регулирования. Регулирование тока возбуждения и потока в СПР.

9. Многоконтурные системы регулирования. Регулирование ЭДС двигателя в СПР с управляемым потоком.

10. Исполнительный механизм подачи станка как объект управления.

11. Электропривод подачи станков с главным возвратно-поступательным движением.

12. Факторы, влияющие на точность остановки электропривода. Управление процессом остановки электропривода.

13. Позиционный электропривод в режиме «малых» перемещений.

14. Позиционный электропривод в режиме «средних» и «больших» перемещений.

15. Ограничение и регулирование нагрузки главных электроприводов МРС: регулирование нагрузки главных электроприводов с помощью воздействий на электропривод подачи.

16. Системы прямого и косвенного регулирования натяжения наматывающих и разматывающих устройств.

17. Следяще-регулируемый электропривод с импульсным датчиком обратной связи.

18. Электропривод и автоматизация станков с главным возвратно-поступательным движением. Система управляемого реверса стола.

19. «Зависимое» управление магнитным потоком двигателя в двухзонном регулируемом электроприводе.

20. Особенное статики и динамики замкнутых систем регулирования скорости при переменном потоке двигателя.

21. Функциональная схема системы числового программного управления.

22. Следяще-регулируемые электроприводы подач МРС. Принципы построения.

23. Системы косвенного регулирования натяжения наматывающих и разматывающих устройств.

24. Интерполяторы в системе числового программного управления. Линейные импульсные интерполяторы

25. Интерполяторы в системе числового программного управления. Построение интерполяторов по методу оценочной функции.

ВОПРОСЫ

к междисциплинарному государственному экзамену

для магистрантов по направлению 140400

Дисциплина «автоматическое управление системами мехатроники»

1. Математические модели ДПТ с независимым возбуждением как объекта управления при переменном и постоянном магнитном потоке.

2. Принцип подчиненного регулирования в ЭП постоянного тока. Стандартные настройки контуров СПР.

3. Реверсивные ВП способы управления ими. Применяемые типы СИФУ.

4. Функциональная схема двухзонной СПР вентильного ЭП постоянного тока. Описание ее работы в первой и второй зонах регулирования. Варианты построения задающего воздействия по току возбуждения.

5. Транзисторный ЭП постоянного тока. Работа ИУМ на цепь якоря ДПТ при симметричном и несимметричном способах управления. Регулировочные характеристики ИУМ и ШИМ.

6. Структура и синтез позиционного ЭП. Переходные процессы «в малом», при «средних» и «больших» перемещениях. Параболический регулятор положения.

7. Параметрическое регулирование асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Фазовое управление. Системы «ТРН-АД» — разомкнутые и с обратными связями. Область применения, допустимые нагрузки.

8. Частотное регулирование ад. Закон М.П. Костенко. IR-компенсация. Обобщенная структурно-функциональная схема электропривода с частотным регулированием.

9. Непосредственные преобразователи частоты. Схемы, особенности и характеристики. Функциональная схема электропривода на базе НПЧ.

10. Тиристорные преобразователи частоты с промежуточным звеном постоянного тока (напряжения), их виды и особенности. Способы управления двухзвенными ПЧ при жесткой коммутации и АИМ. Коммутационные функции, формы напряжений и токов.

11. Транзисторные ПЧ с АИНи ШИМ. Пофазная синусоидальная и пространственно-векторная ШИМ. Прямое разрывное управление ключевыми элементами АИН в релейных контурах регулирования токов нагрузки.

12. Каскадные схемы асинхронных электроприводов — АВК и МДП, их характеристики. Особенности выбора мощности ПЧ для машин двойного питания.

13. Асинхронный двигатель как объект управления. Принцип векторного управления АД.

14. Способы автоматической ориентации вращающейся системы координат в системах векторного управления АД. Алгоритмы вычисления ориентирующего вектора.

15. Частотно-токовое управление АД как частный случай векторного. Структурные схемы алгоритмов; управления, характеристики.

16. Структурно-функциональная схема СВУ. Синтез регуляторов. Принципы управления ослаблением потока при двухзонном регулировании, линеаризация контура скорости.

17. Способы торможения двигателя в транзисторных частотно-регулируемых электроприводах переменного тока.

18. Энергооптимальное векторное управление АД.

19. «Бездатчиковые» асинхронные электроприводы: способы вычисления оценок ориентирующего вектора и частоты вращения.

20. Прямое управление моментом АД, его отличия от классического векторного. Структурно-функциональная схема электропривода, характеристики.

21. Преобразователи частоты высоковольтных электроприводов переменного тока.

22. Регулируемый электропривод на базе синхронного двигателя с магнитоэлектрическим возбуждением. Математическая модель СДПМ. Системы частотно-токового (векторного с ориентацией по положению ротора) управления СДПМ.

23. Рациональные способы векторного (частотно-токового) управления СД с электромагнитным возбуждением. Особенности управляемых преобразователей электрической энергии для частотно-регулируемых синхронных электроприводов. Особенности конструкции специальных частотно-регулируемых СД.

24. Бесконтактный (вентильный) двигатель постоянного тока. Функциональная схема, принцип действия, характеристики.

25. Вентильно-индукторный электропривод. Принципы построения, преимущества и недостатки

Вопросы к госэкзамену по курсу

«МЕХАТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА И СИСТЕМЫ»

1. Понятия «мехатронная система», «мехатронный модуль».

2. Достоинства и недостатки мехатронного подхода к проектированию и производству систем воспроизведения движений.

3. Области применения мехатронных устройств.

4. Устройство мехатронного модуля электромеханизма поступательного движения.

5. Устройство мехатронного модуля мотора-шпинделя для металлорежущего станка.

6. Устройство мехатронного модуля безредукторного поворотного мотор-стола для металлорежущего станка.

7. Устройство мехатронного модуля безредукторного мотор-колеса.

8. Устройство мехатронного модуля безредукторного электромеханического усилителя руля автомобиля.

9. Механизмы с параллельной кинематикой (гексаподы).

10. Преимущества механизмов с параллельной кинематикой перед традиционными механизмами (последовательными)

11. Принцип полеориентирования Ф. Блашке.

12. Понятие изображающего и результирующего векторов, их количественное соотношение.

13. Представление системы несннусоидальных функций с помощью изображающего вектора.

14. Алгоритм преобразований изображающего вектора из декартовой вращающейся в декартову неподвижную систему координат и обратно. (d, q ↔ α, β)

15. Алгоритм преобразований изображающего вектора из декартовой вращающейся в трехосевую неподвижную систему координат, (d.q ↔ a, b, c)

16. Требования к координатным преобразователям бесконтактных электроприводов.

17. Индуктивные датчики положения в индикаторном, трансформаторном режимах и в режиме фазовращателя.

18. Индуктивный датчик положения, как координатный преобразователь.

19. Система частотно-токового управления с индуктивным датчиком положения.

20. Координатные преобразователи для управления синхронным двигателем, построенные наоснове элементов аналоговой техники.

21. Координатные преобразователи на основе элементов цифровой техники.

22. Представление силового импульсного преобразователя векторным устройством.

23. Принцип формирования среднего значения вектора с помощью векторной ШИМ.

24. Алгоритмы векторной ШИМ.

25. Применение шагающей системы координат для анализа и синтеза систем с векторной ШИМ.