Előszó
1.
Irányítás- és rendszertechnika
1.1.
Ismertesse a kanonikus szabályozási kör elvi felépítését, egy példán keresztül mutassa be, hogy miként befolyásolja az arányos tag (P) a rendszer gyorsaságát, illetve statikus pontosságát. Ismertesse az integráló tag (I) szerepét a szabályozási körben!
1.2.
Mutassa be lineáris időinvariáns rendszerekre vonatkozóan az alapvető stabilitási definíciókat és azok kritériumait zárt szabályozási körre alkalmazva!
1.3.
Ismertesse a kanonikus szabályozási kör elvi felépítését, mutassa be az alapjel, a zavarás és a zaj hatását, mint a rendszer bemenetei a kimenő jelre, a hibajelre és a beavatkozó jelre, mint a rendszer kimenetei!
1.4.
Ismertesse arányos-integráló-deriváló (PID) szabályozó egyenletét idő és frekvencia tartományban! Mutassa be a szabályozó tagok szerepét, illetve a pólus-zérus kiejtésen alapuló szabályozótervezés menetét!
1.5.
Folytonos idejű, lineáris, időinvariáns (LTI) rendszerek esetén ismertesse az állapot irányíthatóság definícióját, illetve a vizsgálathoz alkalmazott Kálmán-féle rangfeltételt! Mutassa be az állapot-visszacsatolás tervezésének lépéseit egy bemenetű egy kimenetű (SISO) rendszerekre nézve.
1.6.
Folytonos idejű, lineáris, időinvariáns (LTI) rendszerek esetén ismertesse az alapjelkompenzációval kiegészített állapot-visszacsatolás tervezésének lépéseit! Vezesse le az állapot-visszacsatolástól függő alapjelkompenzáció meghatározására szolgáló összefüggéseket!
1.7.
Folytonos idejű, lineáris, időinvariáns (LTI) rendszerek esetén ismertesse az alapjelkompenzációval kiegészített állapot-visszacsatolás tervezésének lépéseit! Vezesse le az állapot-visszacsatolástól független alapjelkompenzáció meghatározására szolgáló összefüggéseket!
1.8.
Folytonos idejű, lineáris, időinvariáns (LTI) rendszerek esetén mutassa be az állapot megfigyelhetőség definícióját, illetve a vizsgálathoz alkalmazott Kálmán-féle rangfeltételt! Vezesse le az állapot-megfigyelő tervezéséhez szükséges összefüggéseket!
1.9.
Ismertesse a diszkrét idejű szabályozási kör elvi felépítését, valamint vezesse le a mintavételes rendszer diszkrét idejű állapottér modelljét! Válaszában térjen ki a Shannon-féle mintavételezési törvényre!
1.10.
Mintavételes lineáris, időinvariáns (LTI) rendszerek esetén mutassa be a stabilitás definícióját, valamint ismertesse a véges beállású (dead-beat) szabályozó tervezésének lépéseit állapotvisszacsatolás segítségével
2.
Gépészeti automatizálás
2.1.
Logikai elemek, relációk. De Morgan azonosságok. Logikai függvények szabályos (kanonikus) alakjai
2.2.
Egy és két változó logikai függvényei. Logikai függvények egyszerűsítésének módszerei. Egyszerűsítés minterm tábla segítségével.
2.3.
Kombinációs és szekvenciális logikai hálózat fogalma. Nem teljesen határozott logikai hálózat fogalma. Statikus és dinamikus hazárd.
2.4.
A vezérlések csoportosítása. Programvezérlés fajtái. Vezérlések megbízhatóságának növelési lehetőségei. Védelmi funkciók ipari rendszerekben.
2.5.
Állapotgép fogalma. Állapotátmenet sémája létradiagramban. Léptetőlánc megvalósítása relés kapcsolással.
2.6.
A sűrített levegő, mint munkavégző közeg előnyei és hátrányai. A technológiai sűrített levegő előkészítése és eszközei. A pneumatikus elemek csoportosítása. A pneumatikus jelképrendszer bemutatása a szelepek jelképein keresztül.
2.7.
Bináris szenzorok csoportosítása. Közelítéskapcsolók főbb típusai, jellemzőik. Időzítők és számlálók típusai viselkedése az automatizálás területén.
2.8.
Mit jelent a SCAN ciklus fogalma? Mekkora egy PLC reakcióideje? Mit nevezünk Real-time üzemmódnak?
2.9.
PLC-k funkcionális egységei. PLC program-hierarchia, felhasználói programnyelvek típusai.
2.10.
Nyomáshatároló szerepe a hidraulikus rendszerekben. Hidraulikus fojtások fajtái, jellemzői.
2.11.
Fő és mellékáramkörű hidraulikus áttétel változtatás (áramkör, magyarázat)
3.
Számítógépes mérésadatgyűjtés
3.1.
Egy adott feladat, projekt tervezése során a hardver-komponensek és szoftverfejlesztési felmérésénél milyen szempontokat szükséges figyelembe venni?
3.2.
Mi a SMoRES irányelv? Milyen előnyei vannak az állapotgép struktúrának a szekvenciális programozással szemben? Mikor érdemes párhuzamosan futó ciklusokat használni?
3.3.
Mi az eseményvezérelt állapotgép (definíció, szemléltető ábra)? Milyen előnyei vannak az eseményvezérelt programozásnak a ciklikus lekérdezéssel szemben? Mi a „sequencer” (sorozat- végrehajtó) állapotgép (definíció, szemléltető ábra)?
3.4.
Melyik szoftverfejlesztési szemléletmódot választaná abban a szoftverfejlesztési projektben, amelyik teljes mértékben specifikált? Melyik szoftverfejlesztési szemléletmódot választaná egy olyan szoftverfejlesztési projektben, amelyik jelentős mennyiségű innovációt tartalmaz?
3.5.
Mit nevezünk beágyazott rendszernek? Mi a kemény valós idejű rendszer (hard real-time system (HRT))? Adjon példát kemény valós idejű rendszerre! Mi a puha valós idejű rendszer (soft real- time system (SRT))? Adjon példát puha valós idejű rendszerre!
3.6.
Adja meg a valós-idejű operációs rendszer (RTOS) definícióját! Mik egy valós-idejű operációs rendszer (RTOS) legfontosabb tulajdonságai? Milyen vezérlésű lehet egy valós-idejű operációs rendszer (RTOS)? Mik a valós-idejű operációs rendszer (RTOS) feladatai?
3.7.
Hogyan épül föl egy adatgyűjtő rendszer? Milyen tulajdonságokkal jellemezhető egy analóg jel? Milyen tulajdonságokkal jellemezhető egy digitális jel?
3.8.
Mit mond ki a mintavételezési (Shannon) törvény? Mi befolyásolja a mintavételezései frekvencia nagyságának megválasztását adott feladatok esetében? Milyen hibák lehetnek mintavételezés során? 9. Mi a véges számú minta lekérésű adatgyűjtés folyamata? Mi a folytonos adatgyűjtés folyamata?
3.9.
Milyen puffer típusok léteznek? Milyen a FIFO jellegű adatgyűjtési puffer? Milyen a cirkuláris adatgyűjtési puffer?
3.10.
Mi az adott méretű mintacsomagot kiadó jelgenerálás folyamata? Mit jelent a regeneratív jelkiadás? Mi a folytonos jelkiadási folyamat?
3.11.
Hogyan határozható meg a kimeneti jel frekvenciája a generált periódus, kimeneti frissítési frekvencia és a generált pontok száma alapján? Milyen hiba merülhet fel folyamatos jelkiadás esetén és hogyan szüntethető meg ez a hiba?
4.
Finommechanika
4.1.
A finommechanikai szerkezet definíciója.
4.2.
A méretkicsinyítés hatásai.
4.3.
A finommechanikai kötések felosztása és rendszerezése.
4.4.
A finommechanikai szerkezetek felosztása és rendszerezése.
4.5.
Anyaggal záró kötések felosztása és ismertetése.
4.6.
Alakkal záró kötések felosztása és ismertetése.
4.7.
Rugalmas alakváltozással záró kötések felosztása és ismertetése. Dobozolt kötések.
4.8.
Finommechanikai egyenes vezetékek felosztása és jellemző tulajdonságaik.
4.9.
Hajtórugók, a házba épített rugó.
4.10.
Finommechanikai villamos kötések rendszerezése és bemutatása.
5.
Szervopneumatika
5.1.
Automatika, irányítástechnika, vezérléstechnika fogalmának meghatározásai. Vezérlés és szabályozás összehasonlítása.
5.2.
Analóg és digitális jel. AD átalakítás lépései, nulladrendű tartó szerepe.
5.3.
AD átalakítók fontosabb tulajdonságai. A felbontóképesség fogalma (12 bites esetben példán bemutatva).
5.4.
Pneumatikus rendszer szabályozási (mozgásjellemzők állításának) lehetőségei, és eszközei.
5.5.
Proporcionális eszközök a pneumatikában.
5.6.
Szervo-hajtásoknál szokásos referencia (zérus) pontok bemutatása. Abszolút és relatív koordináta megadás a FESTO szervo-pneumatikus hajtásnál.
5.7.
Közelítéskapcsolók főbb típusai, jellemzőik. Analóg távadóknak az ipari gyakorlatban alkalmazott jeltartományainak bemutatása.
5.8.
Szervopneumatikus hajtás felépítése, az egyes elemek feladatának ismertetése, szerepe.
5.9.
Analóg és digitális szervo-pneumatikus vezérlés összehasonlítása. FESTO szervo-pneumatikus hajtás elemeinek bemutatása
6.
Elektronikai rendszerek tervezése
6.1.
Lebegőpontos és fixpontos számábrázolás definíciók, számok ábrázolása, összehasonlítás, fixpontos műveletek (szorzás, osztás, kivonás), normált fixpontos számok szerepe
6.2.
FPGA FPGA-k lényege, architektúrája (logikai cella és kapcsolóelemek), a programozási technológiák (SRAM, Flash memória), FPGA-k bővítése RAM-mal, CPU-val és további elemekkel, soft és hard IP-k, FPGA hardver fejlesztésének lépései sematikus és VHDL nyelven, VHDL nyelv lényeges tulajdonságai
6.3.
Ipari kommunikációs technikák - alapok ISO/OSI referenciamodell felépítése, közeg-hozzáférés, fizikai rétegek (RS-485, Ethernet, CAN)
6.4.
Ipari kommunikációs technikák – protokollok Profibus és Modbus, IO Link, Ipari ethernet, Profinet, CAN
6.5.
Áramkörök energiatárolása - akkumulátorok akkumulátorok működési elve, paraméterei, helyettesítő modell, lítium-ion alapú akkumulátorok, BMS szerepe és működése
6.6.
Kódgenerálás és HIL szimuláció HIL szimuláció szerepe, kialakulásának oka, HIL lehetőségek, HIL kialakításának fő lépései, Szigma-Delta modulátorok szerepe,
6.7.
Valós idejű operációs rendszerek Round-Rubin, felépítés, preemptív vs. nem-preemptív, taszkok állapotai, szemafor, taszkok közötti kommunikáció, memóriamenedzsment, megszakítások kezelése
6.8.
ARM mikrovezérlők RISC tulajdonságok, architektúraprofilok, ARM utasításkészlet architektúra, feltételes végrehajtás, barrel eltoló, közvetlen konstansok ábrázolása, THUMB végrehajtási módok
6.9.
Egy választott esettanulmány elemzése Az előadás során bemutatott esettanulmányok közül egy választott bemutatás
Light (default)
Rust
Coal
Navy
Ayu
BME GPK Mechatronika BSc Okoseszközök spec záróvizsga tételvázlatok
10. Nyomáshatároló szerepe a hidraulikus rendszerekben. Hidraulikus fojtások fajtái, jellemzői.
nyomáshatároló
fojtószelep
sok vezérlésnél meghatározott értékű nyomásesés (ellenállás) szükséges, ekkor alkalmazzuk
