Đáp án đề thi học kỳ II năm học 2017-2018 môn Điều khiển tự động - ĐH Sư phạm Kỹ thuật

Chia sẻ: Đinh Y | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

83
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đáp án đề thi học kỳ II năm học 2017-2018 môn Điều khiển tự động sẽ hướng dẫn giải chi tiết các bài tập trong đề thi, tài liệu giúp người học ôn tập và củng cố kiến thức, giúp cho các bạn sinh viên nắm bắt được cấu trúc đề thi, dạng đề thi chính để có kế hoạch ôn thi một cách tốt hơn. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đáp án đề thi học kỳ II năm học 2017-2018 môn Điều khiển tự động - ĐH Sư phạm Kỹ thuật

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM ĐỀ THI CUỐI KỲ HK 2 NĂM HỌC 20172018 KHOA ĐÀO TẠO CHẤT Môn: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG LƯỢNG CAO Mã môn học: AUCO330329 BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ Đề số 02, Đề thi có 06 trang. Chữ ký giám thị 1 Thời gian: 75phút. Chữ ký giám th ị 2 Được phép sử dụng tài liệu, được phép sử dụng máy tính xách tay (laptop) nhưng không được kết nối mạng, wifi, 3G, Điểm và chữ ký 4G, ... CB chấm thi thứ CB chấm thi thứ hai nhất Họ và tên:................................................................... Mã số SV:................................................................... Số TT:.......................Phòng thi:................................ Câu 1: (3,5 điểm) Cho mạch điện sau: a. Hãy viết phương trình vi phân mô tả hệ thống? (0,5đ) b. Hãy thành lập hàm truyền mô tả hệ thống? (0,5đ) c. Xác định các điểm cực (poles) của hệ thống? (0,5đ) d. Xác định các điểm không (zeros) của hệ thống? (0,5đ) Không có e. Viết phương trình đặc trưng của hệ thống? (0,25đ) f. Bậc của hệ thống? (0,25đ) Hệ bậc 1 g. Điện áp ngõ vào u(t) = 5[Volt]. Hãy tìm điện áp ngõ ra uC(t)? (1đ). (Giả sử điều kiện đầu bằng 0.) Số hiệu: BM3/QTPĐBCLRĐTV Trang 1/6
Câu 2: (3 điểm) Cho hệ thống hồi tiếp âm đơn vị có hàm truyền đạt hở G(s) và quỹ đao nghiệm số như hình : Root Locus 8 6 4 Imaginary Axis (seconds-1) 2 0 -2 -4 -6 -8 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 Real Axis (seconds -1) a. Xác định giá trị cực, zero, bậc của hệ thống? (0,75đ) Cực: Zero: Bậc: hệ bậc 2 b. Tính toán giá trị điểm tách? (0,75đ) Phương trình đặc trưng: a..........................................................Giao điểm quỹ đạo nghiệm số với trục ảo? (0,75đ) Thế vào phương trình đặc trưng ta có: b..................................................................Xét tính ổn định của hệ kín khi 0
a. Chọn bộ điều khiển P với thông số KP =17. Tìm đáp ứng quá độ và sai số xác lập của hệ thống với tín hiệu vào r =5×1(t). (2đ) a) KP =17. Tìm đáp ứng quá độ và sai số xác lập. Hàm truyền của hệ thống : Nếu r(t)=1, ảnh Laplace của đáp ứng quá độ: (*) Mẫu số của Y(s) có 1 nghiệm đơn s=0 và 2 nghiệm phức s = 2–6j Do đó có thể phân tích: (**) Từ (*) và (**) ta được : Đáp ứng quá độ: Trong đó: r(t)=5.1(t) Sai số xác lập: e(∞)=r(∞)y(∞)=55.(17/20)=0.75 b. Khai báo hệ thống trong Matlab và vẽ đáp ứng quá độ cho trường hợp câu 3a. ( ghi rõ cú pháp lệnh và vẽ đồ thị). (1đ) >> Kp=17;G=tf([2],[1 4 6]); >> Gk=feedback(Kp*G,1); >> step(5*Gk) >> grid Số hiệu: BM3/QTPĐBCLRĐTV Trang 3/6
Step Response 6 5 4 Amplitude 3 2 1 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Time (seconds) c. Đề xuất ngắn gọn cách xử lý để cải thiện độ vọt lố và triệt tiêu sai số xác lập của hệ thống(0,5đ) Để làm giảm độ vọt lố ta có thể giảm hệ số khuếch đại KP hoặc dùng thêm khâu vi phân KDs. Để làm triệt tiêu sai số xác lập của hệ, có thể dùng thêm khâu tích phân KI/s. Như vậy, ta có thể dùng bộ điều khiển PID và điều chỉnh các thông số KP, KI , KD hợp lý để vừa cải thiện độ vọt lố vừa triệt tiêu sai số xác lập. Ghi chú: Cán bộ coi thi không được giải thích đề thi. Nội dung Chuẩn đầu ra của học phần (về kiến thức) kiểm tra [G2.1, G2.2]: Xây dựng được các dạng mô hình toán của phần tử và hệ Câu 1 thống điều khiển liên tục. Tính toán và biểu diễn được đặc tính thời gian và đặc tính tần số. [G2.3]: Phân tích được quỹ đạo nghiệm số, giải thích được các khái Câu 2 niệm liên quan để xét tính ổn định của hệ thống. [G1.2, G2.4]: Trình bày được cấu trúc cơ bản của hệ thống điều khiển Câu 3 tự động. Biết cách tính toán các thông số chất lượng đáp ứng quá độ. Số hiệu: BM3/QTPĐBCLRĐTV Trang 4/6