De thi CSTD HK1 1112 chinh thuc

Đại học Bách Khoa TP.HCM Khoa Điện – Điện Tử Bộ mơn ĐKTĐ -o0o - ĐỀ KIỂM TRA HỌC KỲ Năm học 2011-2012 Mơn: Cơ sở tự động Ngày thi: 11/01/2012 Thời gian làm bài: 120 phút (Sinh viên phép sử dụng tài liệu viết tay) Chú ý: Tổng điểm câu hỏi đề thi 12 điểm, làm 10 điểm làm tròn 10 R(s) + G(s) GC(s) C(s) Hình Bài 1: (2.5 điểm) Cho hệ thống có sơ đồ khối hình Biết G( s)  a) s( s  5)( s  10) Cho GC (s)  K Xác định K để hệ thống có hệ số vận tốc 10 ? Với K tìm được, tính độ vọt lố thời gian q độ (chuẩn 2%) ? (0.75 điểm) b) Thiết kế GC (s) cho hệ kín sau hiệu chỉnh có đáp ứng q độ thỏa u cầu: độ vọt lố 9.5% thời gian q độ (chuẩn 2%) giây, biết khâu GC (s) có zero 4? (1.25 điểm) c) Với khâu GC (s) tìm câu b, tính hệ số vận tốc so sánh với hệ số vận tốc câu a Rút nhận xét? (0.5 điểm) Bài 2: (2.5 điểm) Cho hệ thống có sơ đồ khối hình Biết G ( s)  a) 10e40 s (50s  1) Khi chưa hiệu chỉnh [ GC ( s)  1] hệ kín khơng ổn định Hãy kiểm tra điều cách vẽ biểu đồ Bode xác định độ dự trữ biên pha hệ hở (1 điểm) b) Hãy thiết kế khâu GC (s) để hệ kín sau hiệu chỉnh ổn định có sai số xác lập khơng đổi so với chưa hiệu chỉnh Xác định độ dự trữ biên pha sau hiệu chỉnh? (1.5 điểm) Bài 3: (3.5 điểm) Cho hệ thống điều khiển có sơ đồ khối hình r(k) Hình + G( s)  T GC(z) ZOH G(s) y(k) e0.1s za , GC ( z )  K , T  0.1sec 0.1s  z b a) Cho a  0.5, b  , 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 9.5%? (0.75 điểm) (xem tiếp trang 2) c) Cho a  0.5, b  0.5 , vẽ quỹ đạo nghiệm số K    (1 điểm) d) Cho a  0.5, b  0.5, K  , ngõ vào r(k) hàm nấc đơn vị, điều kiện đầu Tính vẽ đáp ứng ngõ y(k) (k=010) Xác định POT, tqđ(2%) ? (1 điểm) Bài 4: (3.5 điểm) Cho hệ thống mơ tả phương trình vi phân sau với tham số bảng Bảng Giá trị tham số Tham số Ra La Kb Ki Bm Jm  dia  La dt  Ra ia  K bm  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 mơ tả hệ thống với biến trạng thái, ngõ ngõ vào 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 thỏa: POT = 9.5%, tqđ(5%) = 0.5 giây Tính ngõ xác lập? Cho ngõ vào hàm nấc đơn vị (1.5 điểm) c) Cho luật điều khiển u(t )  r (t )  Kxˆ (t ) với K tìm câu b xˆ (t ) trạng thái ước lượng x(t ) Tính độ lợi ước lượng trạng thái ước lượng có cực 10 Viết phương trình trạng thái mơ tả ước lượng sau thiết kế (1.5 điểm) (Hết) CNBM Họ tên SV:……………………….………… Mã số SV: …………………….………………