Đề thi học kì 2 môn Lý thuyết điều khiển tự động năm 2005-2006 - Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (90.66 KB, 2 trang )
ĐỀ THI KIỂM TRA HỌC KỲ
Môn: Lý thuyết điều khiển tự động
Ngày thi: 09.06.2006
Thời gian làm bài: 110 phút
(Sinh viên được phép xem tài liệu)
Đại học Bách Khoa TP.HCM
Khoa Điện – Điện Tử
Bộ môn ĐKTĐ
---o0o---
Bài 1: (2.5 điểm) Cho hệ thống điều khiển có sơ đồ khối ở hình 1.
R(s)
+
C(s)
G(s)
GC(s)
G( s)
Hình 1
15
s( s 2)
1.1. Thiết kế bộ điều khiển sớm pha GC (s) thỏa đồng thời hai yêu cầu sau đây:
b. Hệ thống kín sau khi hiệu chỉnh có cặp cực phức tại 4 j3
a. GC (s) có zero tại 2
1.2. Tính độ vọt lố, thời gian quá độ (tiêu chuẩn 5%), sai số xác lập của hệ thống sau khi
hiệu chỉnh khi tín hiệu vào là hàm nấc đơn vị.
Bài 2: (3.0 điểm) Cho hệ thống điều khiển có sơ đồ khối như hình 2a.
R(s)
Hình 2.a
+
GC(z)
T
G(s)
ZOH
C(s)
r(t)
Hình 2.b
4
2
0
0.5
t (sec)
e 0.2 s
, T 0.2 sec , GC ( z ) K P
G( s)
( s 3)
2.1. Vẽ QĐNS của hệ thống khi K P 0 .
2.2. Tìm điều kiện của K P để hệ thống ổn định.
2.3. Cho K P 2 , tính c(k ) , k 0 6 khi tín hiệu vào có dạng như hình 2.b.
2.4. Tính sai số xác lập của hệ thống.
2.5. Hãy viết biểu thức tổng quát bộ điều khiển GC (z ) có thể làm cho sai số xác lập của
hệ thống bằng 0. Giải thích lý do.
Bài 3: (2.0 điểm) Cho hệ thống điều khiển có sơ đồ khối như hình 3.
r(k)
Hình 3
+
u(k)
x(k 1) Ad x(k ) Bd u(k )
x(k)
Cd
c(k)
K
0.845 0.239
0.155
Cho Ad
, Bd
, C d 1 0
0.477 0.129
0.477
Thieát keá bộ điều khiển hồi tiếp trạng thái K sao cho hệ thống kín có cặp cực phức
với 0.8 , n 3 . Cho chu kỳ lấy mẫu là T 0.5 (sec)
(xem tiếp trang 2)
1 /2
Bài 4: (2.5 điểm) Cho hệ thống điều khiển có sơ đồ khối ở hình 4.
r(t)
+
PI
u(t)
Đối tượng
phi tuyến
y(t)
Hình 4
Đối tượng điều khiển phi tuyến có quan hệ vào ra mô tả bởi phương trình vi phân:
y(t ) 2 y (t ) y 3 (t ) 4 y(t ) 2u(t )
4.1. Đặt x1 (t ) y(t ) , x2 (t ) y (t ) . Viết phương trình trạng thái mô tả đối tượng phi tuyến.
4.2. Tìm điểm làm việc tónh ( x , u ) của đối tượng khi u 0.5 .
4.3. Viết phương trình trạng thái tuyến tính mô tả đối tượng quanh điểm làm việc tónh xác
định ở câu 4.2.
4.4. Viết hàm truyền của đối tượng quanh điểm làm việc tónh xác định ở câu 4.2.
K
4.5. Bộ điều khiển PI có hàm truyền G PI ( s) K P I . Tìm điều kiện của K P và K I để
s
hệ phi tuyến ở hình 4 ổn định xung quanh điểm làm việc tónh xác định ở câu 4.2.
(Hết)
2 /2
