Đề thi học kì 1 môn Cơ sở điều khiển tự động năm 2004-2005 - Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM

Xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Đề thi học kì 1 môn Cơ sở điều khiển tự động năm 2004-2005 - Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM, luyện tập giải đề sẽ giúp các bạn ôn tập kiến thức dễ dàng hơn và nắm các phương pháp giải bài tập nhằm chuẩn bị thật tốt cho kì thi sắp diễn ra. Mời các bạn cùng tham khảo!

ĐỀ THI KIỂM TRA CUỐI KỲ Môn: Cơ sở điều khiển tự động Ngày thi: 07.01.2005 Thời gian làm bài: 90 phút (Sinh viên phép xem tài liệu) Đại học Bách Khoa TP.HCM Khoa Điện – Điện Tử Bộ môn ĐKTĐ -o0o - Bài 1: (2 điểm) Cho hệ thống điều khiển hồi tiếp âm đơn vị có hàm truyền hở G(s) Biết đáp ứng hệ thống tín hiệu vào hàm nấc đơn vị có dạng hình 1 Dựa vào đồ thị, xác định độ vọt lố, thời gian độ (tiêu chuẩn 5%) sai số xác lập hệ thống (0.5 điểm) K Xác định hàm truyền hở G(s) , biết G(s) có dạng : G( s)  (1.5 điểm) s  as  b Đáp ứng nấc Biên độ 0.84 0.8 0.76 0.6 0.4 Hình 0.2 0 0.5 1.5 2.5 Thời gian (giây) Baøi 2: (2.0 điểm) Cho hệ thống điều khiển hồi tiếp trạng thái có sơ đồ khối hình 2õ Biết ma trận trạng thái đối tượng điều khiển laø:   3 1 A B  D  0 1  0  0  Hãy xác định độ lợi hồi tiếp trạng thái K cho hệ kín có cực kép 4 (1.5 điểm) Tính độ vọt lố hệ thống kín với giá trị K vừa tìm (0.5 điểm) r(t) + u(t) x (t )  Ax(t )  Bu(t ) x(t) D c(t) K Hình Xem tiếp trang  Bài 3: (3.0 điểm) Cho hệ thống điều khiển có sơ đồ khối hình 3, đặc tính tần số đối tượng G(s) (đường liền nét) điều khiển GC (s) (đường đứt R(s) + GC(s) nét) cho trang đề thi Xác định hàm truyền G(s) GC (s) (1.0 điểm) G(s) C(s) Hình Vẽ biểu đồ Bode hệ thống hở sau hiệu chỉnh Xác định tần số cắt biên, tần số cắt pha, độ dự trữ biên độ dự trữ pha hệ thống sau hiệu chỉnh (1.0 điểm) Khâu hiệu chỉnh GC (s) sử dụng có khuyết điểm làm giảm băng thông hệ Ts  thống, làm chậm đáp ứng độ Hãy thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm pha GC ( s)  Ts  (   1) để đạt yêu cầu độ dự trữ pha độ dự trữ biên tính câu 2, đồng thời mở rộng băng thông để tăng tốc độ đáp ứng hệ thống (1.0 điểm) Bài 4: (3.0 điểm) Cho hệ thống điều khiển rời rạc có sơ đồ khối hình 4: R(s) + T e(k) GC(z) u(k)  e Ts s G(s) C(s) Hình K , GC ( z )  K P  D (1  z 1 ) , K P  , K D  , T  0.1sec T s Viết phương trình sai phân để thực thi điều khiển GC (z ) máy tính (0.5 điểm) Biết G ( s)  Xác định hàm truyền hệ thống kín (0.5 điểm) Đánh giá tính ổn định hệ kín dùng tiêu chuẩn Routh-Hurwitz mở rộng tiêu chuẩn Jury (1.0 điểm) Tính đáp ứng c(k) (k=1, ,7), độ vọt lố, sai số xác lập tín hiệu vào hàm nấc đơn vị (1.0 điểm) Chú ý: Sinh viên nộp lại biểu đồ Bode kèm theo làm Hết Họ tên SV: Mã số SV: Biểu đồ Bode dùng câu 3.1 3.2 60 -20dB/dec 20 -20 -20dB/dec (dB) Biên độ (dB) 40 -40 -40dB/dec -60 -80 Đối tượng Bộ điều khiển -100 -120 90 (độ) Pha (độ) 45 -45 -90 -135 -180 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 10 10 10 Tần số (rad/sec) Biểu đồ Bode dùng câu 3.3 60 -20dB/dec 20 -20 (dB) Biên độ (dB) 40 -40 -40dB/dec -60 -80 -100 -120 90 (độ) Pha (độ) 45 -45 -90 -135 -180 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 Tần số (rad/sec) 10 10 10 ... câu 3 .1 3.2 60 -2 0dB/dec 20 -2 0 -2 0dB/dec (dB) Biên độ (dB) 40 -4 0 -4 0dB/dec -6 0 -8 0 Đối tượng Bộ điều khiển -1 0 0 -1 2 0 90 (độ) Pha (độ) 45 -4 5 -9 0 -1 3 5 -1 8 0 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 10 10 10 Tần... Bode dùng câu 3.3 60 -2 0dB/dec 20 -2 0 (dB) Biên độ (dB) 40 -4 0 -4 0dB/dec -6 0 -8 0 -1 0 0 -1 2 0 90 (độ) Pha (độ) 45 -4 5 -9 0 -1 3 5 -1 8 0 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 Tần số (rad/sec) 10 10 10 ... thống điều khiển có sơ đồ khối hình 3, đặc tính tần số đối tượng G(s) (đường liền nét) điều khiển GC (s) (đường đứt R(s) + GC(s) nét) cho trang đề thi Xác định hàm truyền G(s) GC (s) (1. 0 điểm)