Đề thi kiểm tra cuối kỳ môn Cơ sở điều khiển tự động
Ñaïi hoïc Baùch Khoa TP.HCM
Khoa Ñieän – Ñieän Töû
Boä moân ÑKTÑ
ÑEÀ THI KIEÅM TRA CUOÁI KYØ
Moân: Cô sôû ñieàu khieån töï ñoäng
Ngaøy thi: 07.01.2005
---o0o---
Thôøi gian laøm baøi: 90 phuùt
(Sinh vieân ñöôïc pheùp xem taøi lieäu)
Baøi 1: (2 ñieåm) Cho heä thoáng ñieàu khieån hoài tieáp aâm ñôn vò coù haøm truyeàn hôû laø G(s) . Bieát
raèng ñaùp öùng cuûa heä thoáng ñoái vôùi tín hieäu vaøo laø haøm naác ñôn vò coù daïng nhö hình 1.
1. Döïa vaøo ñoà thò, haõy xaùc ñònh ñoä voït loá, thôøi gian quaù ñoä (tieâu chuaån 5%) vaø sai soá xaùc laäp
cuûa heä thoáng. (0.5 ñieåm)
K
2. Xaùc ñònh haøm truyeàn hôû G(s) , bieát raèng G(s) coù daïng : G(s)
. (1.5 ñieåm)
s2 as b
Đáp ứng nấc
1
0.84
0.8
0.76
0.6
0.4
Hình 1
0.2
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Thời gian (giây)
Baøi 2: (2.0 ñieåm) Cho heä thoáng ñieàu khieån hoài tieáp traïng thaùi coù sô ñoà khoái nhö hình 2õ. Bieát
raèng caùc ma traän traïng thaùi cuûa ñoái töôïng ñieàu khieån laø:
4 3
1
A
B
D
0 1
1
0
0
1. Haõy xaùc ñònh ñoä lôïi hoài tieáp traïng thaùi K sao cho heä kín coù cöïc keùp taïi 4. (1.5 ñieåm)
2. Tính ñoä voït loá cuûa heä thoáng kín vôùi giaù trò K vöøa tìm ñöôïc. (0.5 ñieåm)
r(t)
c(t)
x(t)
u(t)
D
x(t) Ax(t) Bu(t)
+
K
Hình 2
Xem tieáp trang 2
1
Baøi 3: (3.0 ñieåm) Cho heä thoáng ñieàu khieån coù sô ñoà
khoái ôû hình 3, ñaëc tính taàn soá cuûa ñoái töôïng G(s)
C(s)
R(s)
G(s)
GC(s)
+
(ñöôøng lieàn neùt) vaø boä ñieàu khieån GC (s) (ñöôøng ñöùt
neùt) cho ôû trang 3 cuûa ñeà thi.
Hình 3
1. Xaùc ñònh haøm truyeàn G(s) vaø GC (s) (1.0 ñieåm)
2. Veõ bieåu ñoà Bode cuûa heä thoáng hôû sau khi hieäu chænh. Xaùc ñònh taàn soá caét bieân, taàn soá caét
pha, ñoä döï tröõ bieân vaø ñoä döï tröõ pha cuûa heä thoáng sau khi hieäu chænh. (1.0 ñieåm)
3. Khaâu hieäu chænh GC (s) ñang söû duïng taïi coù khuyeát ñieåm laø laøm giaûm baêng thoâng cuûa heä
Ts 1
thoáng, do ñoù laøm chaäm ñaùp öùng quaù ñoä. Haõy thieát keá khaâu hieäu chænh sôùm pha GC (s)
(
Ts 1
1) ñeå ñaït ñöôïc yeâu caàu ñoä döï tröõ pha vaø ñoä döï tröõ bieân nhö ñaõ tính ôû caâu 2, ñoàng thôøi môû
roäng baêng thoâng ñeå taêng toác ñoä ñaùp öùng cuûa heä thoáng. (1.0 ñieåm)
Baøi 4: (3.0 ñieåm) Cho heä thoáng ñieàu khieån rôøi raïc coù sô ñoà khoái nhö hình 4:
T
1 eTs
R(s)
C(s)
Hình 4
e(k)
u(k)
GC(z)
G(s)
+
s
KD
1
s2
Bieát raèng G(s)
,
GC (z) KP
(1 z1 )
, KP 1, KD 5 , T 0.1sec.
T
1. Vieát phöông trình sai phaân ñeå thöïc thi boä ñieàu khieån GC (z) treân maùy tính (0.5 ñieåm).
2. Xaùc ñònh haøm truyeàn cuûa heä thoáng kín (0.5 ñieåm).
3. Ñaùnh giaù tính oån ñònh cuûa heä kín duøng tieâu chuaån Routh-Hurwitz môû roäng hoaëc tieâu
chuaån Jury (1.0 ñieåm)
4. Tính ñaùp öùng c(k) (k=1,..,7), ñoä voït loá, sai soá xaùc laäp khi tín hieäu vaøo laø haøm naác ñôn vò
(1.0 ñieåm).
Chuù yù: Sinh vieân noäp laïi bieåu ñoà Bode keøm theo baøi laøm
Heát
2
Họ vaø teân SV:
Maõ soá SV:
Biểu đồ Bode dùng trong câu 3.1 và 3.2
60
40
-20dB/dec
20
0
-20
-40
-60
-80
-100
-20dB/dec
-40dB/dec
Đối tượng
Bộ điều khiển
-120
90
45
0
-45
-90
-135
-180
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
10
10
10
10
10
10
10
10
Tần số (rad/sec)
Biểu đồ Bode dùng trong câu 3.3
60
40
-20dB/dec
20
0
-20
-40
-60
-80
-100
-40dB/dec
-120
90
45
0
-45
-90
-135
-180
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
10
10
10
10
10
10
10
10
Tần số (rad/sec)
3
Bạn đang xem tài liệu "Đề thi kiểm tra cuối kỳ môn Cơ sở điều khiển tự động", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
de_thi_kiem_tra_cuoi_ky_mon_co_so_dieu_khien_tu_dong.doc

