›
›

Đề kiểm tra giữa học kỳ 1 môn Cơ sở điều khiển tự động

Download
Kiꢀm tra giꢁa kỳ 1 năm hꢂc 2008-2009  
Môn: Cơ sꢃ ñiꢄu khiꢀn tꢅ ñꢆng  
Thꢇi gian: 45 phút  
Sinh viên ñưꢈc tham khꢉo tài liꢊu  
Câu 1 (1.5đ)  
Cho mô hình đꢁng cơ DC như Hình 1 vꢂi giá trꢃ các tham sꢄ cho ꢅ Bꢆng 1.  
Đꢇc tính ñꢁng hꢈc cꢉa ñꢁng cơ ñưꢊc mô tꢆ bꢅi hꢋ phương trình vi phân :  
ϕ
(t)  
Bꢀng 1. Giá trꢁ tham sꢂ  
ia(t)  
.
+
if(t)=If  
dia  
dt  
.
La  
J
+ Raia + Kbωm = va  
+ Bmωm = Kiia  
ωm  
Tham sꢄ  
Giá trꢃ  
2.000  
0.500  
0.015  
0.015  
0.200  
0.020  
Đơn vꢃ  
+
Ra  
La  
Ra  
La  
Kb  
Ki  
Bm  
Jm  
Ω
H
---  
Va(t)  
Lf  
Vb(t)  
d
ωm  
-
-
.
.
m
dt  
---  
Nms  
kg.m2  
Tm, Jm, Bm, θm  
,
ωm  
d
θm  
=
Hình 1. Mô hình đꢃng cơ DC  
dt  
Xác đꢃnh pt trꢌng thái mô tꢆ hꢋ thꢄng vꢂi các biꢍn trꢌng thái: x1 = θm, x2 = ωm, x3 = ia và ngõ ra: y = ωm.  
Câu 2 (3đ)  
1.5  
Cho hꢋ thꢄng hꢎi tiꢍp âm như Hình 2. Hàm truyꢀn  
Go (s) =  
s3 +14s2 + 40s  
a). Xác đꢃnh K đꢏ hꢋ thꢄng ꢐn đꢃnh. (1đ)  
b). Vꢑ quꢒ đꢌo nghiꢋm sꢄ cꢉa hꢋ thꢄng  
θr  
θo  
s + K  
s + 2  
Go(s)  
khi K thay đꢐi tꢓ 0 → +∞. (2đ)  
(Giao điꢏm QðNS vꢂi trꢔc ꢆo : ±2.25j)  
Hình 2  
Câu 3 (2.5đ)  
Cho hꢋ thꢄng hꢎi tiꢍp âm như Hình 3.  
θo  
s +1  
θr  
Go(s) như câu 2, Gc(s)=10, H(s)  
=
Gc(s)  
Go(s)  
s + 2  
Vꢑ biꢏu đꢎ Bode cꢉa hꢋ hꢅ. (1.5đ)  
Gh(s) = Go(s) Gc(s) H(s)  
H(s)  
Hꢋ thꢄng vòng kín có ꢐn đꢃnh không? Tꢌi sao? (1đ)  
Hình 3  
Câu 4 (3đ)  
C
Cho hꢋ thꢄng như Hình 4. Xác đꢃnh hàm truyꢀn tương ñương cꢉa hꢋ thꢄng  
.
Gtd =  
R
G4  
G6  
C
R
G1  
G5  
G2  
G3  
G7  
Hình 4  
GV ra đꢀ  
CNBM  
Kiꢀm tra giꢁa kỳ 1 năm hꢂc 2008-2009  
Môn: Cơ sꢃ ñiꢄu khiꢀn tꢅ ñꢆng  
Thꢇi gian: 45 phút  
Sinh viên ñưꢈc tham khꢉo tài liꢊu  
Câu  
Nꢀi dung  
Điꢁm  
1
Xác đꢂnh phương trình trꢃng thái  
1.50  
&
&
x1 =θm  
=
ωm = x2  
B
Ki  
Jm  
Bm  
Jm  
Ki  
Jm  
0.50  
x2 = ωm = − m ωm  
+
ia = −  
x2 +  
x3  
&
&
Tꢓ hꢋ pt vi phân →  
Jm  
R
K
Ra  
va = − x3 −  
La  
Kb  
La  
1
1
x3 = ia = − a ia − b ωm  
+
x2 + va  
&
&
La La  
La  
La  
Viꢍt dưꢂi dꢌng ma trꢕn  
   
0
1
0
   
&
x
   
1
x
   
1
0
x
   
1
   
Bm  
Jm  
Kb  
La  
Ki  
Jm  
R
   
   
   
0.50  
0.50  
&
x = 0 −  
x + 0 v , y = 0 1 0 x  
   
[
]
2
2
a
2
   
   
   
   
&
x3   
   
x3   
   
1
x3   
   
   
a   
a
L
0 −  
−
   
La  
Thay sꢄ  
&
x
0
1
0
x
0
x
    
      
   
1
1
1
    
      
   
&
&
x = 0 −10 0.75 x + 0 v , y = 0 1 0 x  
[
]
2
2
a
2
    
      
   
x3  0 −0.03 −4 x3  2  
x3   
   
   
      
2
3.00  
1.00  
a) Xác ñꢂnh K ñꢁ hꢄ thꢅng ꢆn ñꢂnh  
PT ñꢇc trưng  
s + K  
1.5  
1+  
*
= 0  
s + 2 s3 +14s2 + 40s  
0.25  
⇒ s4 +16s3 + 68s2 +81.5s +1.5K = 0  
Bꢆng Routh  
s4  
s3  
s2  
s1  
s0  
1
16  
68  
81.5  
1.5K  
0
1.5K  
0
0
0
0
0.50  
0.25  
1/16  
0.2543  
62.9063  
81.5-0.3815K  
1.5K  
0
ðiꢀu kiꢋn ꢐn ñꢃnh  
81.5− 0.3815K > 0  
0 < K < 213.62  
1.5K > 0  
GV ra đꢀ  
CNBM  
Kiꢀm tra giꢁa kỳ 1 năm hꢂc 2008-2009  
Môn: Cơ sꢃ ñiꢄu khiꢀn tꢅ ñꢆng  
Thꢇi gian: 45 phút  
Sinh viên ñưꢈc tham khꢉo tài liꢊu  
2.00  
b) Vꢇ QðNS  
Tꢓ PT ñꢇc trưng →  
1.5  
0.25  
1+ K  
= 0  
s4 +16s3 + 68s2 + 81.5s  
Cꢖc và zero  
Tiꢋm cꢕn  
p1 = 0, p2 = −2.10, p3 = −3.87, p4 = −10.03  
0.25  
0.25  
Không có zero  
4
0
−3π / 4  
−π / 4  
π / 4  
p −  
z
∑ ∑  
i
i
(2l +1)π  
4 − 0  
i=1  
i=1  
α =  
=
, ΟΑ =  
= −4  
4 − 0  
3π /4  
ðiꢏm tách nhꢕp  
Tꢓ PT ñꢇc trưng →  
0.25  
0.00  
K = −(s4 +16s3 + 68s2 +81.5s)/1.5 ⇒ dK /ds = −(4s3 + 48s2 +132s +81.5)/1.5  
⇒ dK / ds = 0 s1 = −8.12, s2 = −3.06, s3 = −0.82  
(Loꢌi s2)  
Giao ñiꢏm QðNS vꢂi trꢔc ꢆo  
Tꢓ câu 2a → Kgh = 213.62 thay vào ptñt, giꢆi ra ta ñưꢊc  
s1 = -9, s2 = -7, s3 = -2.25j, s4 = 2.25j.  
Vꢕy giao ñiꢏm QðNS vꢂi trꢔc ꢆo là: s3 = -2.25j, s4 = 2.25j.  
QðNS  
1.00  
GV ra đꢀ  
CNBM  
Kiꢀm tra giꢁa kỳ 1 năm hꢂc 2008-2009  
Môn: Cơ sꢃ ñiꢄu khiꢀn tꢅ ñꢆng  
Thꢇi gian: 45 phút  
Sinh viên ñưꢈc tham khꢉo tài liꢊu  
3
2.50  
Hàm truyꢀn vòng hꢅ  
15(s +1)  
(s + 2)(s3 +14s2 + 40s)  
Gh (s) =  
0.25  
s +1  
s(0.5s +1)(0.025s2 + 0.35s +1)  
= 0.1875  
Tꢗn sꢄ gãy  
ω
1 =1, ω2 =1/0.5 = 2, ω3 =1/ 0.025 = 6.3 (rad / s)  
0.25  
0.25  
Biꢏu ñꢎ Bode ñi qua ñiꢏm A có tꢈa ñꢁ  
ω
= 0.1(rad / s)  
0
L(ω0 ) = 20lg(0.1875) − 20lg(0.1) ≈ 5.46(dB)  
(có thꢏ chꢈn tꢈa ñꢁ khác)  
Công thꢘc tính góc pha  
0.35  
ω
ϕ
(ω  
) = −900 + arctg(  
ω
) − arctg(0.5  
ω
) − arctg(  
)
1− 0.025ω2  
0.25  
0.1  
-890  
1
2
6.3  
-1710  
10  
100  
ω
ϕ(ω)  
-910  
-1090  
-1980  
-2610  
(có thꢏ chꢈn các ñiꢏm khác)  
0.50  
0.50  
0.50  
ðꢁ dꢖ trꢙ biên: 34dB  
ðꢁ dꢖ trꢙ pha : 900  
Hꢋ thꢄng vòng kín ꢐn ñꢃnh.  
GV ra đꢀ  
CNBM  
Kiꢀm tra giꢁa kỳ 1 năm hꢂc 2008-2009  
Môn: Cơ sꢃ ñiꢄu khiꢀn tꢅ ñꢆng  
Thꢇi gian: 45 phút  
Sinh viên ñưꢈc tham khꢉo tài liꢊu  
Xác ñꢂnh hàm truyꢈn tương ñương  
4
3.00  
Đꢁ lꢊi ñưꢚng tiꢍn  
P = G4  
1
0.50  
P = G1G2G3  
2
Đꢁ lꢊi vòng kín  
L = G1G5  
1
1.00  
L2 = −G2G6  
L3 = G3G7  
L4 = −G4G5G6G7  
Đꢃnh thꢘc sơ đꢎ dòng tín hiꢋu  
∆ =1− (L + L2 + L3 + L4 ) + L L3  
1
1
0.50  
0.50  
=1−G1G5 + G2G6 −G3G7 + G4G5G6G7 + G1G3G5G7  
Đꢃnh thꢘc con  
∆1 =1− L2 =1+ G2G6  
∆2 =1  
Hàm truyꢀn tương ñương  
C
G4 (1+ G2G6 ) + G1G2G3  
0.50  
Gtd = =  
R 1−G1G5 + G2G6 −G3G7 + G4G5G6G7 + G1G3G5G7  
GV ra đꢀ  
CNBM  
pdf 5 trang baolam 26300 Free
Download
Bạn đang xem tài liệu "Đề kiểm tra giữa học kỳ 1 môn Cơ sở điều khiển tự động", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfde_kiem_tra_giua_hoc_ky_1_mon_co_so_dieu_khien_tu_dong.pdf