De thi CSTD HK1 1112 chinh thuc
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (371.37 KB, 3 trang )
Đại học Bách Khoa TP.HCM
Khoa Điện – Điện Tử
Bộ mơn ĐKTĐ
---o0o---
ĐỀ KIỂM TRA HỌC KỲ 1. Năm học 2011-2012
Mơn: Cơ sở tự động
Ngày thi: 11/01/2012
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)
+
G(s)
GC(s)
C(s)
Hình 1
Bài 1: (2.5 điểm) Cho hệ thống có sơ đồ khối ở hình 1. Biết rằng G( s)
a)
1
.
s( s 5)( s 10)
Cho GC (s) K . Xác định K để hệ thống có hệ số vận tốc bằng 10 ? Với K tìm được, tính độ
vọt lố và thời gian q độ (chuẩn 2%) ? (0.75 điểm)
b) Thiết kế GC (s) sao cho hệ kín sau khi hiệu chỉnh có đáp ứng q độ thỏa u cầu: độ vọt lố
bằng 9.5% và thời gian q độ (chuẩn 2%) bằng 2 giây, biết khâu GC (s) có zero bằng 4?
(1.25 điểm)
c)
Với khâu GC (s) tìm được ở câu b, hãy tính hệ số vận tốc và so sánh với hệ số vận tốc trong
câu a. Rút ra nhận xét? (0.5 điểm)
Bài 2: (2.5 điểm) Cho hệ thống có sơ đồ khối ở hình 1. Biết rằng G ( s)
a)
10e40 s
.
(50s 1) 2
Khi chưa hiệu chỉnh [ GC ( s) 1] thì hệ kín khơng ổn định. Hãy kiểm tra điều này bằng cách vẽ
biểu đồ Bode và xác định độ dự trữ biên và pha của hệ hở. (1 điểm)
b) Hãy thiết kế khâu GC (s) để hệ kín sau hiệu chỉnh ổn định và có sai số xác lập khơng đổi so với
khi chưa hiệu chỉnh. Xác định độ dự trữ biên và pha sau khi hiệu chỉnh? (1.5 điểm)
Bài 3: (3.5 điểm) Cho hệ thống điều khiển có sơ đồ khối như hình 2.
r(k)
Hình 2
+
G( s)
T
GC(z)
ZOH
G(s)
y(k)
e0.1s
za
, GC ( z ) K
, T 0.1sec
0.1s 1
z b
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
c)
Cho a 0.5, b 0.5 , vẽ quỹ đạo nghiệm số khi K 0 . (1 điểm)
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
Ra
La
Kb
Ki
Bm
Jm
dia
La dt Ra ia K bm va
J d m B K i
m m
i a
m dt
a)
Giá trị
2.000
0.500
0.015
0.015
0.200
0.020
Đơn vị
H
----Nms
kg.m2
Xác định phương trình trạng thái mô tả hệ thống với các biến trạng thái, ngõ ra và ngõ vào như
sau: x1 m , x2 ia , y m , u va . (0.5 điểm)
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)
c)
Cho luật điều khiển u(t ) r (t ) Kxˆ (t ) với K tìm được ở câu b và xˆ (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
