Билеты № 1-30 государственного экзамена по специальности «Автоматизация технологических процессов и производств в машиностроении» (Фундаментальные законы электротехники. Способы повышения надежности систем автоматизации)

БИЛЕТ №1

1. Фундаментальные законы электротехники (закон Ома, законы Киргофа, закон электромагнитной индукции, закон Джоуля-Ленца и др.) и их практическое значение.

2. Обобщенная структура САУ; классификация САУ.

3. Робототехнические комплексы. Состав оборудования, классификация роботов.

БИЛЕТ №2

1. Резонансные явления в электрических цепях (резонанс напряжений и токов); использование резонанса в электротехнических установках.

2. Математические модели непрерывных систем в форме дифференциальных уравнений, передаточных функций, детализированных структур; взаимосвязь моделей.

3. Принципы конструирования и критерии оценки конструкций манипуляционных механизмов.

БИЛЕТ №3

1. Символический метод расчета цепей переменного тока и его практическое применение.

2. Вычисление передаточных функций типовых соединений звеньев и систем; эквивалентные структурные преобразования. Правило Мейсона.

3. Прямая и обратная задачи кинематики манипуляционных механизмов. Расчет обобщенных координат и моментов в шарнирах.

БИЛЕТ №4

1. Электрическая энергия и мощность постоянного и переменного тока. Коэффициент мощности и способы его повышения.

2. Временные и частотные характеристики типовых динамических звеньев САУ, их взаимосвязь.

3. Системы точного позиционирования станков и роботов. Комбинированные системы и их характеристики.

БИЛЕТ №5

1. Виды защиты электротехнических установок и электроприводов, применяемая аппаратура и ее уставки.

2. Определение устойчивости линейных САУ (по Найквисту, Гурвицу, Михайлову).

3. Приводы промышленных роботов и манипуляторов. Типы, принципы построения, характеристики.

БИЛЕТ №6

1. Аналоговые и цифровые измерительные приборы, их типы и метрологические характеристики.

2. Показатели качества САУ (временные, частотные, корневые, интегральные). Статическая ошибка и добротность САУ.

3. Основные определения и задачи автоматизации производства. Принципы построения автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП). Уровни АСУТП.

БИЛЕТ №7

1. Способы электрических измерений неэлектрических величин (скорости, линейных и угловых перемещений, усилий, температуры и др.), применяемая аппаратура и ее характеристики.

2. Описание САУ в пространстве состояний. Передаточные матрицы и характеристический полином системы. Примеры.

3. Системы массового обслуживания (СМО) в машиностроении. Сети Петри и их анализ.

БИЛЕТ №8

1. Информационно-измерительные комплексы и системы (узлы, структура, характеристики).

2. Системы модального управления, их построение и способы оптимизации.

3. Информационно-управляющие промышленные сети. Особенности функционирования, примеры.

БИЛЕТ №9

1. Биполярные и полевые транзисторы, IGBT-модули; их характеристики и режимы работы.

2. Уравнения и структурные схемы наблюдателей состояния. Редуцированный наблюдатель с модальным регулятором.

3. Эталонная модель взаимодействия открытых систем ISO/OSI. RS-стандарты.

БИЛЕТ №10

1. Тиристорные преобразователи, их основные узлы и схемы, способы управления, статические и динамические характеристики.

2. Устойчивость нелинейных САУ. Определение устойчивости по Ляпунову. Теоремы об устойчивости

3. Протокол CAN. Промышленные сети на основе CAN.

БИЛЕТ №11

1. Транзисторные широтно-импульсные преобразователи, их схемы, статические и динамические характеристики.

2. Метод гармонического баланса; определение параметров автоколебаний в САУ частотным методом.

3. Типы станков с ЧПУ и их основные технические характеристики. Классификация, обобщенная структура и основные функции систем ЧПУ.

БИЛЕТ №12

1. Тиристорные и транзисторные инверторы, их типы, схемы и характеристики.

2. Фазовые траектории линейных и нелинейных САУ, их связь с переходными процессами.

3. Общая характеристика траекторных задач. Задачи интерполяции. Классификация методов интерполяции, применяемых в системах с ЧПУ.

БИЛЕТ №13

1. Преобразователи частоты со звеном постоянного тока, их схемы и характеристики.

2. Дискретные САУ, виды квантования. Релейные и цифровые системы. Виды модуляции сигналов.

3. Методы интерполяции, основанные на численном интегрировании дифференциальных уравнений и на использовании оценочной функции. Алгоритмы линейной и круговой интерполяции.

БИЛЕТ №14

1. Преобразователи частоты с непосредственной связью, (циклоконверторы), их схемы и характеристики.

2. Адаптивные САУ, принципы построения и оптимизации.

3. Методика программирования траекторных задач в системах ЧПУ станками.

БИЛЕТ №15