STATICKÉ VLASTNOSTI SYSTÉMŮ

Question 1

Statické vlastnosti systémů

Answer 1

Statické vlastnosti systémů automatického řízení jsou vztahy mezi ustálenou hodnotou výstupní veličiny systému a ustálenou hodnotou vstupní veličiny systému. Tyto vztahy mohou být vyjádřeny algebraickou rovnicí
y = f(x)
Statické charakteristiky mohou být lineární (přímkové) či nelineární (křivkové)

Question 1

PŘEVODNÍ CHARAKTERISTIKA SYSTÉMU

Answer 1

• Vyjádření závislosti hodnoty výstupní veličina na hodnotě vstupní veličiny
• Dostaneme ji výpočtem nebo měřením
• V rámci statické charakteristiky jsou obě veličiny v ustáleném stavu

Question 2

ZÁKLADNÍ DĚLENÍ TYPŮ CHYB - PODLE VLASTNOSTÍ

Answer 2

• Absolutní - Rozdíl mezi skutečnou a naměřenou hodnotou
• Relativní - percentuální vyjádření poměru mezi absolutní chybou a referenční hodnotou

Question 3

ZÁKLADNÍ DĚLENÍ TYPŮ CHYB - PODLE ZPŮSOBU VZNIKU

Answer 3

• Hrubé - Vznikají mimořádně, za zvláštních okolností nebo nepozorností obsluhy
  silně vybočují z výsledku měření a údaje jimi zatíženými bychom neměli brát v potaz
• Systematické - Chyby měřící metody, přístrojů, osobní, způsobené vlivy prostředí
  pro správný výsledek měření musí být odstraněny (jsou při každém měřením totožné - lze je z výsledku odečíst)
• Náhodné - Tření, otřesy, kolísány teploty atd.; Způsobené nedefinovatelnými vlivy, při opkovaném měření za stejných podmínek nedostaneme stejný výsledek

Question 4

MĚŘENÍ JAKO NÁHODNÝ PROCES

Answer 4

• Výsledky měření jsou popsány pomocí charakteristik statistiky

Question 5

URČENÍ NEURČITOSTI MĚŘENÍ

Answer 5

• V praxi se většinou nespokojíme s chybou jednotlivých měření, ale zajímá nás meze intervalu, mezi kterými leží skutečná hodnota měřené veličiny
• Nejistota měření A - statistické zpracování opakovaně naměřených údajů
• Spočítá se jako směrodatná odchylka aritmetického průměru naměřených hodnot
• Nejistota měření B - spočtou se dílčí nejistoty z různých zdrojů - údaje výrobce měřidla, zkušenosti z předchozích sérií měření
• Oba typy se nakonec sloučí a získáme celkovou nejistotu (neurčitost) měření
  (Směrodatná odchylka aritmetického průměru - je statistický ukazatel, který udává, jak moc se hodnoty od průměru liší)

Question 6

LINEARITA VS NELINEARITA (sp)

Answer 6

• U lineárního průběhu platí princip superpozice
• Superpozice - aditivita dynamického chování; výslednice signálů se rovná součtu jednotlivých signálů
• Nelineární průběh je způsoben fyzikálním principem či také nedokonalou výrobou měřícího přístroje
• S nelineárními systémy se pracuje obtížně, snažíme se je proto linearizovat, pokud je to možné

Question 7

STATICKÉ INFORMAČNÍ SYSTÉMY - parametry

Answer 7

• Statické vlastnosti každého systému jsou dány jeho parametry v ustáleném stavu
• Těmito parametry jsou:
  - Citlivost
  - Poměr velikosti výstupního signálu ke vstupnímu signálu v ustáleném stavu. V tomto případě se charakteristika “vzpřímí”. Zvýšením citlivosti zařízení se ovšem zesilují i všechny rušivé vlivy a stoupá nestabilita celého systému.
  - Přesnost
  - schopnost udávat za stanovených podmínek správnou hodnotu měřené veličiny
  - Necitlivost
  - šířka pásma, ve kterém může kolísat vstupní veličina, aniž by se změnila hodnota výstupní veličiny

Question 8

DYNAMICKÝ ROZSAH MĚŘENÍ

Answer 8

• Poměr mezi nejmenší a nejvyšší hodnotou fyzikální veličiny, která se v daném případě může objevit
• Jedná se o bezrozměrnou veličinu (Až na velké rozměry, kdy se využívají decibely)
  U měřícího přístroje se jedná o poměr mezních hodnot, které je přístroj schopen změřit

Question 9

Odstup signál šum

Answer 9

• V každém signálu je určité množství šumu
• Poměr výkonu signálu a výkonu šumu
• Udává kolikrát můžeme v plném rozsahu signál snížit, než se dostaneme na úroveň šumu
• Udáván v decibelech
• Pokud je vyšší než jedna, tak je výkon signálu větší

Question 10

Statický průběh pro různé části

Answer 10

První obrázek - rezistor
Druhý obrázek - dioda
Třetí obrázek - tranzistor

Question 11

PŘEVODNÍ CHARAKTERISTIKA SYSTÉMU

Answer 11

• Vyjádření závislosti hodnoty výstupní veličina na hodnotě vstupní veličiny
• Dostaneme ji výpočtem nebo měřením
• V rámci statické charakteristiky jsou obě veličiny v ustáleném stavu

Question 12

Spojitost převodní charakteristiky

Answer 12

Převodní charakteristiky mohou být spojité či nespojití

Question 13

Jak se provádí linearizace

Answer 13

• Linearizace se provádí následovně:
  - V okolí pracovního bodu zařízení - spočívá v náhradě části charakteristiky její tečnou v pracovním bodě (hodnota první derivace křivky v daném bodě)
  - V pracovním pásmu a nahrazujeme křivku pracovního pásma úsečkou s minimální chybou v celém pracovním pásmu
  - Lineární regresí
  - Taylorovým polynomem 1. řádu