Đề kiểm tra học kỳ 1 môn Cơ sở tự động - Năm học 2010-2011
Đại học Bách Khoa TP.HCM
Khoa Điện – Điện Tử
Bộ môn ĐKTĐ
ĐỀ KIỂM TRA HỌC KỲ 1. Năm học 2010-2011
Môn: Cơ sở tự động
Ngày thi: 17/01/2011
---o0o---
Thời gian làm bài: 120 phút
(Sinh viên không được phép sử dụng tài liệu in hoặc photo)
R(s)
C(s)
G(s)
GC(s)
+
−
Sinh viên chọn 1 trong 2 bài 1A hoặc 1B:
Hình 1
K
Baøi 1A: (2.5 ñieåm) Cho hệ thống có sơ đồ khối ở hình 1. Biết rằng
và nếu
G(s) =
s(s + a)
GC (s) =1 thì hệ thống kín có cặp cực phức với hệ số tắt ξ =1/ 2 và tần số dao động tự nhiên
ωn = 2 (rad/sec).
1. Xác định hàm truyền G(s).
2. Tính độ vọt lố và thời gian quá độ theo tiêu chuẩn 5% của hệ thống trước khi hiệu chỉnh.
3. Thiết kế GC (s) sao cho hệ kín sao khi hiệu chỉnh có đáp ứng quá độ thay đổi không đáng kể,
đồng thời sai số xác lập đối với tín hiệu vào là hàm dốc bằng 0.01.
Baøi 1B: (2.5 ñieåm) Cho heä thoáng ñieàu khieån coù sô ñoà khoái ôû hình 1. Cho biểu đồ Bode của đối
tượng kèm theo đề thi.
1. Xác định hàm truyền G(s).
2. Tính sai số xác lập khi tín hiệu vào là hàm nấc đơn vị trước khi hiệu chỉnh
3. Dựa vào biểu đồ Bode, thiết kế khâu hiệu chỉnh GC (s) sao cho hệ kín ổn định có độ dự trữ pha
ΦM * ≥ 600 , sai số xác lập đối với tín hiệu vào là hàm nấc đơn vị bằng 0.02.
Bài 2: (3.0 ñieåm) Cho hệ thống có sơ đồ khối ở hình 2.
Hình 2
1. Thành lập phương trình trạng thái của hệ hở.
2. Cho k0 =1. Thiết kế luật điều khiển u(t) = k0r(t) − k1x1(t) − k2 x2 (t) sao cho đáp ứng ngõ ra hệ
kín có POT = 4.32% và tqđ = 1(giây) (tiêu chuẩn 5%).
y = lim y(t) =1
3. Viết hàm truyền của hệ kín với k1, k2 tìm được ở trên. Tìm k0 sao cho
khi tín
xl
t→+∞
hiệu vào là hàm nấc đơn vị.
Bài 3: (3.0 ñieåm) Cho heä thoáng ñieàu khieån coù sô ñoà khoái nhö hình 3.
r(k)
y(k)
GC(z)
+
G(s)
ZOH
−
T
Hình 3
1
5
KIT z +1
2 z −1
,
, T = 0.2sec
G(s) =
GC (z) = KP +
2s +1
1. Cho KP = 0 , vẽ QĐNS của hệ thống khi KI = 0 → +∞ .
2. Cho KP = 3, KI = 4 và tín hiệu vào là hàm nấc đơn vị. Tính đáp ứng của hệ thống y(k) với
k = 0 → 5. Tính độ vọt lố và sai số xác lập.
3. Tính KP và KI sao cho hệ thống kín sau khi hiệu chỉnh có cặp cực phức với ξ = 0.707 và
ωn = 4 .
Bài 4: (1.5 điểm) Cho đối tượng rời rạc mô tả bởi phương trình trạng thái
x(k +1) = A x(k) + B u(k)
⎧
⎨
⎩
d
d
y(k) = Cd x(k)
0.90 0.16
0.18
0.12
⎡
⎤
⎡
⎤
với Ad =
, Bd =
, Cd =
2 0
]
⎢
⎥
⎢
⎥
− 0.50 0.23
⎣
⎦
⎣
⎦
Để ước lượng trạng thái của hệ thống, người ta sử dụng bộ quan sát:
ˆ
ˆ
ˆ
x(k +1) = A x(k) + B u(k) + L[y(k) − y(k)]
⎧
⎨
⎩
d
d
ˆ
ˆ
y(k) = Cd x(k)
1. Hãy vẽ sơ đồ khối của hệ thống và bộ quan sát trạng thái nêu trên
T
2. Hãy tính độ lợi quan sát trạng thái L =
l1 l2
]
sao cho bộ quan sát có hai cực tại 0.01 và 0.05
(Heát)
CNBM
2
Họ và tên SV:……………………….………….
Mã số SV: …………………….………………..
Bode Diagram
40
20
16.9
-20dB/dec
0
-20
-40
-60
-60dB/dec
-80
0
-45
-90
-135
-180
-225
-270
10-2
10-1
100
101
102
Frequency (rad/sec)
3
3 trang
19060
Free
Bạn đang xem tài liệu "Đề kiểm tra học kỳ 1 môn Cơ sở tự động - Năm học 2010-2011", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- de_kiem_tra_hoc_ky_1_mon_co_so_tu_dong_nam_hoc_2010_2011.pdf
