Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 24 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
24
Dung lượng
1,15 MB
Nội dung
STT Nội dung câu hỏi đáp án Câu hỏi: Cho mạch điện có sơ đồ: Loại Chương Mức câu độ hỏi II II a. Tìm phương trình vi phân mô tả cho mạch điện trên. b. Xác định hàm truyền đạt. c. Tìm nghiệm cực nghiệm không. Đáp án: du + u = ui dt b. (0.5 điểm) W ( s ) = ( R1 + R2 )Cs + a. (1 điểm) ( R1 + R2 )C c. (0.5 điểm) nghiệm cực, nghiệm Zero. Câu hỏi: Cho mạch điện có sơ đồ: a. Tìm phương trình vi phân mô tả cho mạch điện trên, với: R1 = 2kΩ, R1 = 3kΩ, L = 10 H b. Xác định hàm truyền đạt. c. Tìm nghiệm cực nghiệm không. Đáp án: a. (1 điểm) ( R1 + du R1 du ) + u0 = i R2 dt L dt b. (0.5 điểm) W ( s) = s s + 200 c. (0.5 điểm) s = -200 Câu hỏi: Cho mạch điện có sơ đồ: II II,III a. Tìm phương trình vi phân mô tả cho mạch điện trên. b. Xác định hàm truyền đạt. c. Tìm nghiệm cực nghiệm không với R = 5kΩ, C = 3µF , L = 5mH Đáp án: d 2u0 du + RC + u = u i dt dt b. (0.5 điểm) W ( s ) = LCs + RCs + a. (1 điểm) LC c. (0.5 điểm) Hệ có nghiệm cực, nghiệm zero. Câu hỏi: Cho mạch điện có sơ đồ sau: a. Xác định hàm truyền đạt cho: R1 = 1MΩ ; R2 = 500kΩ ; C1 = 0.2μF b. Xác định vẽ đặc tính hàm độ hệ trên. Đáp án: R2Cs 0.1s = a. (1đ) W ( s ) = R1Cs + 0.2 s + b. (1đ) Step Response 0.5 0.45 0.4 0.35 0.3 Amplitude 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0.2 0.4 0.6 Time (sec) 0.8 1.2 Câu hỏi: Cho hệ thống có sơ đồ khối: II II II a. Xác định phương trình trạng thái hệ thống. b. Viết phương trình đặc trưng hệ từ phương trình trạng thái. Đáp án: − 0.5 1.5 0 − / / 6 x + 0 r a. (1 điểm) x = − 1 0 b. (1 điểm) A( s ) = s (2 s + 1)(6 s + 1) + = Câu hỏi: Cho hệ thống có sơ đồ khối: a. Xác định phương trình trạng thái hệ thống. b. Viết phương trình đặc trưng hệ từ phương trình trạng thái. Đáp án: − / 0 − / − / 5 x + 0 r a. (1 điểm) x = − 1 − b. (1 điểm) A( s ) = ( s + 1)(5s + 1)(3s + 1) + 15 = Câu hỏi: Cho đối tượng điều khiển có phương trình trạng thái: x − 1 x1 5 x = − 0 x + 1 r (t ) 2 x y (t ) = [1 0] x2 r (t ) - tín hiệu vào; y (t ) - tín hiệu a. Vẽ sơ đồ cấu trúc mô tả hệ thống. b. Xác định hàm truyền đạt mô tả hệ thống. Đáp án: a. (1 điểm) b. (1 điểm) W ( s ) = 5s + s + 3s + Câu hỏi: Cho đối tượng điều khiển có phương trình trạng thái: II II x1 0 x x = − − 3 x + 12 r (t ) 2 x1 y (t ) = [1 0] x2 r (t ) - tín hiệu vào; y (t ) - tín hiệu a. Vẽ sơ đồ cấu trúc mô tả hệ thống. b. Xác định hàm truyền đạt mô tả hệ thống. Đáp án: a. (1 điểm) b. (1 điểm) W ( s) = 12 s + 3s + Câu hỏi: Cho đối tượng điều khiển có phương trình trạng thái: x1 1 x x = − − 2 x + 10 r (t ) 2 x y (t ) = [ 0] x2 r (t ) - tín hiệu vào; y (t ) - tín hiệu a. Vẽ sơ đồ cấu trúc mô tả hệ thống. b. Xác định hàm truyền đạt mô tả hệ thống. Đáp án: a. (1 điểm) b. (1 điểm) W ( s) = 5( s + 10) s + 2s + 10 Câu hỏi: Xác định hàm truyền đạt hệ thống điều khiển có sơ đồ khối: II II II Đáp án: (3đ) W ( s) = 11 W1W2W3 + W3W5 + W1W6 + W2W3W5 Câu hỏi: Cho hệ thống có sơ đồ khối sau: a. Hãy xác định hàm truyền đạt hệ. b. Tính hàm truyền đạt hệ với W1 = H = 10 ; H = . 10 s + 1.4 ; W2 = ; s(s + 1) s+5 Đáp án: 12 a. (1 điểm) W ( s ) = W1W2 + W2 H + W1W2 H b. (1 điểm) W ( s ) = 10( s + 1.4) s ( s + 1)( s + 5) + 100( s + 5) + 10( s + 1.4) Câu hỏi: Xác định hàm truyền đạt hệ có sơ đồ cấu trúc sau: Đáp án: (3đ) W ( s ) = 13 W1 (W2 + W3 )(W4 + 1) − W1 (W2 + W3 )( H − H ) + (W4 + 1) H Câu hỏi: Cho hệ thống điều khiển có sơ đồ: II,III II,III a. Xác định hàm truyền đạt. b. Xác định vẽ hàm độ h(t). c. Xác định vẽ hàm lượng g(t) hệ. Đáp án: a. (0.5đ) W ( s ) = ( s + 7)( s + 3) b. (1.5đ) h(t ) = / 51.1(t ) + / 238e −17 t − / 42e −3t c. (1đ) g (t ) = / 14(e −3t − e −17 t ) 14 Câu hỏi: Cho hệ thống điều khiển có sơ đồ: a. Xác định hàm truyền đạt. b. Cho r (t ) = 5.1(t ) , xác định vẽ tín hiệu đầu y(t). c. Xác định giá trị đáp ứng đầu y(t) trạng thái xác lập. Đáp án: a. (0.5đ) W ( s ) = (5s + 1)( s + 3) b. (2đ) y (t ) = 10 / 3.1(t ) − 25 / 7e −1 / 5t + / 21e −3t c. (0.5đ) y (t = ∞) = 10 / 15 Câu hỏi: Cho hệ thống có hàm truyền đạt sau: W ( s) = a. Hãy xây dựng đặc tính biên độ tần số logarith hệ. b. Xác định vẽ hàm trọng lượng. Đáp án: III II, III 100 s ( 0.1s + 1)( s + 1) Bode Diagram 100 Magnitude (dB) 50 -50 -100 -150 -90 Phase (deg) -135 -180 -225 -270 -2 10 a. (1.5đ) -1 10 10 10 10 10 Frequency (rad/sec) b. (1.5đ) g (t ) = 100.1(t ) + 100 / 9e −10 t − 1000 / 9e − t 16 Câu hỏi: Cho hệ có phương trình vi phân: d y( t ) d y( t ) dy ( t ) dr ( t ) + +2 = + 3r (t ) dt dt dt dt a. Tìm hàm truyền đạt tương ứng. b. Tìm vẽ hàm trọng lượng hệ. Đáp án: a. (1đ) W ( s ) = s+3 s + 3s + s − 2t −t b. (1đ) g (t ) = .1(t ) − 2e + e 2 17 Câu hỏi: Cho hệ có phương trình vi phân: d y( t ) d y( t ) dy ( t ) + + 11 + y (t ) = 3r (t ) dt dt dt a. Tìm hàm truyền đạt tương ứng. b. Tìm vẽ đáp ứng độ (hàm độ) hệ. Đáp án: s + s + 11s + − t − 2t − 3t b. (1đ) h(t ) = .1(t ) − e + e − e 2 2 a. (1đ) W ( s ) = II, III 18 Câu hỏi: Cho mạch điện có sơ đồ: II, III III,V III Cho R1 = 1kΩ ; R2 = 5kΩ ; C = 0.2μF a. Xác định hàm truyền đạt mạch điện trên. b. Xác định vẽ đặc tính hàm độ hệ trên. Đáp án: R2 ( R1Cs + 1) s + 5000 = a. (1.5đ) W ( s ) = R1 R2Cs + R1 + R2 s + 6000 − 6000t b. (1.5đ) h(t ) = .1(t ) + e 6 19 Câu hỏi: Cho mạch điện có sơ đồ sau: Cho điện áp đầu vào ui ( t ) = 50.1( t ) . a. Tìm uo ( t ) b. Tìm khoảng thời gian để đáp ứng đầu đạt 80% giá trị xác lập. Đáp án: R 20 = a. (1.5đ) W ( s ) = Ls + R s + 20 uo (t ) = 50.1(t ) − 50e −20t b. (1.5đ) t80% = 0.08( s) 20 Câu hỏi: Cho mạch điện có sơ đồ sau: Cho điện áp đầu vào ui ( t ) = t.1( t ) a. Tìm uo ( t ) b. Vẽ biểu đồ Bode biên độ. Đáp án: Ls s = a. (1đ) W ( s ) = Ls + R s + 100 b. (1đ) 21 Câu hỏi: III II, III Hãy xây dựng đặc tính tần logarith biên độ (biểu đồ Bode biên độ) hệ thống có hàm truyền đạt sau: W ( s) = 5000 ( s + 5)( s + 100) Đáp án: (2đ) 22 Câu hỏi: Cho hệ có phương trình vi phân: d y( t ) dy ( t ) dr ( t ) +9 + y (t ) = + 2r (t ) dt dt dt a. Tìm hàm truyền đạt tương ứng. b. Tìm vẽ đáp ứng độ hệ. Đáp án: a. (1đ) W ( s ) = s+2 (5s + 4)( s + 1) − 0.8t − e−t b. (1đ) h(t ) = .1(t ) − e 2 23 Câu hỏi: Hãy xây dựng đặc tính tần logarith biên độ (biểu đồ Bode biên độ) hệ III III III,V thống có hàm truyền đạt sau: W ( s) = 10( s + 100) ( 0.1s + 1)( s + 1) Đáp án: (2đ) 24 Câu hỏi: Hãy xây dựng đặc tính tần logarith biên độ (biểu đồ Bode biên độ) hệ thống có hàm truyền đạt sau: W (s) = 100 s ( s + 1)(0.1s + 1) Đáp án: (2đ) 25 Câu hỏi: Cho hệ có sơ đồ: a. Xác định vẽ tín hiệu đầu y(t). b. Tìm khoảng thời gian cần thiết để tín hiệu đầu y(t) đạt 90% giá trị xác lập. Đáp án: 20 [1(t ) − e − 205t ] 205 ln 0.1 b.(1đ) t = − 205 a. (2đ) y (t ) = 26 Câu hỏi: Cho hệ có sơ đồ khối: III,V IV a. Xác định vẽ tín hiệu đầu y(t). b. Xác định giá trị xác lập tín hiệu đầu y(t). Đáp án: 40 ( s + 5)( s + 10) y (t ) = 1(t ) − e − 5t + e −10 t 5 a. (2đ) W ( s ) = b. (1đ) yxl = 0.8 27 Câu hỏi: Cho hệ thống điều khiển có sơ đồ: a. Vẽ quỹ đạo nghiệm số hệ với ≤ K ≤ ∞ b. Tìm giới hạn K để hệ ổn định. Đáp án: Root Locus 15 10 Imaginary Axis -5 -10 -15 -20 a. (2đ) -15 -10 -5 Real Axis b. (1đ) 0< K < 70 28 Câu hỏi: Cho sơ đồ khối hệ thống điều khiển động sau: II, IV II, IV a. Xác định hàm truyền đạt hệ. b. Tìm điều kiện Kf để hệ thống ổn định. Đáp án: a. (1đ) W ( s ) = 1000 s ( s + 5)( s + 10) + 100 K f s + 1000 b. (2đ) K f > / 15 29 Câu hỏi: Cho hệ có phương trình vi phân: d y( t ) d y( t ) d y( t ) dy ( t ) dr ( t ) + + +3 + y (t ) = 10 + r (t ) dt dt dt dt dt a. Tìm hàm truyền đạt tương ứng. b. Phân tích tính ổn định hệ. Đáp án: a. (1đ) W ( s ) = 10 s + s + s + s + 3s + b. (2đ) b0 = / 7; b1 = −25 / : hệ không ổn định. 30 Câu hỏi: Cho hệ thống điều khiển có phương trình trạng thái: II, IV II, IV II, IV x x = 2 x − − K x1 0 x + 0 r (t ) − − 2 x3 1 x1 y (t ) = [10 0] x x3 a. Xác định phương trình đặc trưng hệ. b. Tìm điều kiện K để hệ thống ổn định. Đáp án: a. (1.5đ) A( s ) = s + s + s + K + = b. (1.5đ) -10: ổn định. 40 Câu hỏi: Cho hệ điều khiển có phương trình vi phân: d y( t ) d y( t ) dy ( t ) dr ( t ) + + ( K + 2) + (1 + K ) y (t ) = + r (t ) dt dt dt dt a. Tìm hàm truyền đạt tương ứng. b. Tìm điều kiện K để hệ thống ổn định. Đáp án: a. (1đ) W ( s ) = s +1 s + 5s + ( K + 2) s + K + b. (2đ) -1< K < 41 Câu hỏi: Cho hệ thống điều khiển tự động có sơ đồ: Biết tín hiệu vào: r(t) = 1(t) + 10t. a. Tính sai số xác lập hệ theo K. b. Tìm K để hệ có sai số xác lập δ = 0.01 . Sai số xác lập hệ thống phụ thuộc vào yếu tố nào? Đáp án: a. (1.5đ) δ = 70 / K b. (1.5đ) K = 700 42 Câu hỏi: Cho quy luật điều khiển tuyến tính: W ( s ) = 50 + V V V s Hãy xác định vẽ đặc tính hàm độ, đồ thị Bode, rút nhận xét ưu nhược điểm quy luật điều khiển trên? Đáp án: (3đ) khâu tỷ lệ tích phân. 43 Câu hỏi: Cho hệ thống có đặc tính hàm độ hình vẽ. Hãy xác định tiêu chất lượng hệ thống: sai số xác lập, thời gian độ, độ điều chỉnh. Đáp án: (2đ) - Sai số xác lập: 0.1 - Độ điều chỉnh: 44.4% - Thời gian độ: 11 s 44 Câu hỏi: Cho hệ thống điều khiển có phương trình trạng thái: x1 1 x 1 x = 0 x + 0 r (t ) 10 x 0 − 15 − 2 x3 0 x1 y (t ) = [ − 0] x x3 a. Kiểm tra tính điều khiển hệ. b. Kiểm tra tính quan sát hệ. Đáp án: a. (1đ) Không điều khiển b. (1đ) Quan sát 45 Câu hỏi: Cho đối tượng điều khiển có phương trình trạng thái: V V x = x x = − x1 − x + r y = x1 a. Phân tích tính điều khiển được, quan sát đối tượng. b. Thiết kế điêu khiển phản hồi trạng thái để hệ thống điêu khiển có nghiệm cực s1, = −5 ± j10 . Đáp án: a. (1đ) detP = -1; detQ = 1: hệ điều khiển quan sát được. b. (2đ) K = [124 7] 46 Câu hỏi: Cho đối tượng có mô hình trạng thái: dx 1 x + u y = (1 2) x = dt 1 a. Xét tính điều khiển quan sát đối tượng trên. b. Nếu đối tượng thỏa mãn điều kiện điều khiển quan sát được, thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ kín có hai điểm cực s1 = −2 s = −3 . Đáp án: a. (1đ): Điều khiển được, quan sát được. b. (2đ) K=[3 3] 47 48 Câu hỏi: Cho sơ đồ khối hệ thống điều khiển phản hồi, sử dụng luật điều khiển P: Cho tín hiệu đầu vào r(t)=2.1(t). a. Tìm giá trị KP cho sai lệch tĩnh hệ 0.1. b. Luật điều khiển cần thay đổi để triệt tiêu sai lệch tĩnh. Đáp án: 30 s + 8s + 15 = 0.1 suy a. (1.5đ) E ( s ) = ; e∞ = lim sE ( s ) = s →0 15 + 2k s + 8s + 15 + 2k s K = 142.5 b. (0.5đ) Thêm thành phần tích phân (PI) Câu hỏi: Cho sơ đồ khối hệ thống điều khiển phản hồi, sử dụng luật điều khiển PI: WPI ( s ) = K p + V V V,III KI s a. Hãy tìm thông số PI để thể kín có hai điểm cực là: s1, = −2 ± j b. Cho biết sai lệch tĩnh hệ tín hiệu đầu vào r(t)=5.1(t). Đáp án: a. (1.5) Phương trình đặc tính: s + ( + K P ) s + K I = s + s + Suy WPI ( s ) = 0.5 + s b. (1.5) e∞ = 49 Câu hỏi: Cho sơ đồ khối hệ thống điều khiển phản hồi, sử dụng luật điều khiển P: Cho tín hiệu đầu vào r(t)=5.1(t). a. Tìm giá trị KP cho sai lệch tĩnh hệ 0.4 b. Tìm đáp ứng hệ với KP tìm trên. b. Luật điều khiển cần thay đổi để triệt tiêu sai lệch tĩnh. Đáp án: s+5 25 . suy e∞ = , K P = 28.75 s + + 2K P s + 2K P 2K P 287.5 . = b. (1đ) Y ( s ) = suy y ( t ) = 4.61( t ) − 4.6e −62.5t s + + K P s ( s + 62.5) s c. (1đ) Thêm luật I thành luật PI a. (1đ) E ( s ) = 50 Câu hỏi: Cho sơ đồ khối hệ thống điều khiển phản hồi sau. V,III V Cho tín hiệu đầu vào r(t)=2.1(t) a. Tìm KP cho hệ có sai số xác lập 0.2 b. Với KP tìm vẽ biểu đồ Bode biên độ hệ. Đáp án: s+5 10 . suy e∞ = , K P = 22.5 s + + 2K P s + 2K P ( s ) = K P = 45 s + + K P s + 50 a. (1đ) E ( s ) = b. (1đ) 51 Câu hỏi: Cho sơ đồ khối hệ thống điều khiển phản hồi, sử dụng luật điều khiển P: Cho tín hiệu đầu vào r(t)=5.1(t). a. Tìm giá trị KP cho sai lệch tĩnh hệ 0.5. b. Luật điều khiển cần thay đổi để triệt tiêu sai lệch tĩnh. Đáp án: 250 s + 15s + 50 sE ( s ) = = 0.5 suy a. (1.5) E ( s ) = . ; e∞ = lim s →0 50 + 2k s + 15s + 50 + 2k s k= 225 b. (0.5) Thêm thành phần I 52 Câu hỏi: Cho đối tượng có mô hình trạng thái: dx − x + u y = (1 1) x = dt a. Xét tính ổn định đối tượng b. Xét tính điều khiển quan sát đối tượng trên. c. Nếu đối tượng thỏa mãn điều kiện điều khiển quan sát được, thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ kín có hai điểm cực s1, = −2 ± j . IV,V IV,V Đáp án: a. (1đ) Phương trình đặc tính det ( sI − A) = s − s + = suy không ổn định b. (1đ) điều khiển được, quan sát c. (1đ) K=[1.4275 2.125] 53 Câu hỏi: Cho đối tượng có mô hình trạng thái: −1 dx = 0 x + u y = (1 0) x dt −1 − a. Xét tính ổn định hệ. b. Xét tính điều khiển quan sát được. Đáp án: a. (1.5đ) Phương trình đặc tính: det ( sI − A) = s + s + s + = suy ổn định b. (1.5đ) Điều khiển được, quan sát 54 Câu hỏi: Cho đối tượng có mô hình V V 0 dx = − x + u ; y ( t ) = (1 1) x( t ) dt − − − 4 1 a. Xét tính điều khiển được, quan sát hệ. b. Thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ thống kín có ba điểm cực mong muốn s1 = −2 , s2 = −3 s1 = −4 . Đáp án: a. (1.5đ) Điều khiển được, quan sát được. b. (1.5đ) K=[1 2.5 4]; 55 Câu hỏi: Cho đối tượng có mô hình −1 0 dx = 0 x + u ; y ( t ) = (1 1) x( t ) dt 5 −1 − a. Xét tính điều khiển được, quan sát được. b. Thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ thống kín có ba điểm cực mong muốn s1 = −1 s2 = −2 và. s3 = −4 . Đáp án: a. (1.5đ) Điều khiển được, quan sát được. b. (1.5đ) K=[-0.1333 0.7333 1]; [...]... a Xét tính điều khiển được và quan sát được của đối tượng trên b Nếu đối tượng thỏa mãn điều kiện điều khiển được và quan sát được, hãy thiết kế bộ điều khiển phản hồi trạng thái sao cho hệ kín có hai điểm cực mới là s1 = −2 và s 2 = −3 Đáp án: a (1đ): Điều khiển được, quan sát được b (2đ) K=[3 3] 47 48 Câu hỏi: Cho sơ đồ khối của một hệ thống điều khiển phản hồi, sử dụng luật điều khiển P: Cho... phương trình đặc trưng của hệ b Tìm điều kiện của K để hệ thống ổn định Đáp án: a (1.5đ) A( s ) = s 3 + 2 s 2 + 4 s + K + 1 = 0 b (1.5đ) -1