Đề kiểm tra kỳ 1 môn Cơ sở tự động - Năm học 2011-2012
Đại học Bách Khoa TP.HCM
Khoa Điện – Điện Tử
Bộ môn ĐKTĐ
ĐỀ KIỂM TRA HỌC KỲ 1. Năm học 2011-2012
Môn: Cơ sở tự động
Ngày thi: 11/01/2012
---o0o---
Thời gian làm bài: 120 phút
(Sinh viên chỉ được phép sử dụng tài liệu viết tay)
Chú ý: Tổng điểm các câu hỏi trong đề thi là 12 điểm, bài làm hơn 10 điểm sẽ được làm tròn
về 10.
R(s)
C(s)
G(s)
GC(s)
+
Hình 1
1
Baøi 1: (2.5 ñieåm) Cho hệ thống có sơ đồ khối ở hình 1. Biết rằng
.
G(s)
s(s 5)(s 10)
a) Cho
. Xác định K để hệ thống có hệ số vận tốc bằng 10 ? Với K tìm được, tính độ
GC (s) K
vọt lố và thời gian quá độ (chuẩn 2%) ? (0.75 ñieåm)
b) Thiết kế
sao cho hệ kín sau khi hiệu chỉnh có đáp ứng quá độ thỏa yêu cầu: độ vọt lố
GC (s)
bằng 9.5% và thời gian quá độ (chuẩn 2%) bằng 2 giây, biết khâu
có zero bằng 4?
GC (s)
(1.25 ñieåm)
c) Với khâu
tìm được ở câu b, hãy tính hệ số vận tốc và so sánh với hệ số vận tốc trong
GC (s)
câu a. Rút ra nhận xét? (0.5 ñieåm)
10e40s
(50s 1)2
Baøi 2: (2.5 ñieåm) Cho hệ thống có sơ đồ khối ở hình 1. Biết rằng
.
G(s)
a) Khi chưa hiệu chỉnh [
] thì hệ kín không ổn định. Hãy kiểm tra điều này bằng cách vẽ
GC (s) 1
biểu đồ Bode và xác định độ dự trữ biên và pha của hệ hở. (1 điểm)
b) Hãy thiết kế khâu để hệ kín sau hiệu chỉnh ổn định và có sai số xác lập không đổi so với
GC (s)
khi chưa hiệu chỉnh. Xác định độ dự trữ biên và pha sau khi hiệu chỉnh? (1.5 điểm)
Bài 3: (3.5 ñieåm) Cho heä thoáng ñieàu khieån coù sô ñoà khoái nhö hình 2.
r(k)
y(k)
GC(z)
G(s)
+
ZOH
T
Hình 2
e0.1s
z a
z b
G(s)
,
GC (z) K
,
T 0.1sec
0.1s 1
a) Cho a 0.5, b 0, xác định K để hệ kín ổn định? (0.75 điểm)
b) Cho a 0, b 0.5, xác định K để đáp ứng hệ kín có độ vọt lố bằng 9.5%? (0.75 điểm)
(xem tiếp trang 2)
1
a 0.5, b 0.5
K 0
. (1 điểm)
c) Cho
vẽ quỹ đạo nghiệm số khi
,
d) Cho a 0.5,b 0.5,K 1, ngõ vào r(k) là hàm nấc đơn vị, các điều kiện đầu bằng 0. Tính và vẽ
đáp ứng ngõ ra y(k) (k=010). Xác định POT, tqđ(2%) ? (1 điểm)
Bài 4: (3.5 ñieåm) Cho hệ thống được mô tả bởi phương trình vi phân sau với các tham số ở bảng 1.
Bảng 1. Giá trị tham số
Tham số
Giá trị
2.000
0.500
0.015
0.015
0.200
0.020
Đơn vị
H
---
---
Nms
kg.m2
dia
dt
dm
Ra
La
Kb
Ki
Bm
Jm
La
Raia Kbm va
Jm
Bmm Kiia
dt
a) Xác định phương trình trạng thái mô tả hệ thống với các biến trạng thái, ngõ ra và ngõ vào như
sau: . (0.5 điểm)
x m, x2 ia , y m,u va
1
b) Xác định luật điều khiển u(t) r(t) Kx(t) để đáp ứng ngõ ra thỏa: POT = 9.5%, tqđ(5%) = 0.5
giây. Tính ngõ ra xác lập? Cho ngõ vào là hàm nấc đơn vị. (1.5 điểm)
ˆ
ˆ
c) Cho luật điều khiển u(t) r(t) Kx(t) với K tìm được ở câu b và x(t) là trạng thái ước lượng
của x(t). Tính độ lợi của bộ ước lượng trạng thái rằng bộ ước lượng có các cực bằng 10. Viết
phương trình trạng thái mô tả bộ ước lượng sau khi thiết kế (1.5 điểm)
-----------------------------------------------------------------------------
(Heát)
CNBM
2
Họ và tên SV:……………………….………….
Mã số SV: …………………….………………..
3
3 trang
24760
Free
Bạn đang xem tài liệu "Đề kiểm tra kỳ 1 môn Cơ sở tự động - Năm học 2011-2012", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- de_kiem_tra_ky_1_mon_co_so_tu_dong_nam_hoc_2011_2012.pdf
