Xác định hàm truyền Gs.. Tính độ vọt lố và thời gian quá độ theo tiêu chuẩn 5% của hệ thống trước khi hiệu chỉnh.. Thiết kế G C s sao cho hệ kín sao khi hiệu chỉnh cĩ đáp ứng quá độ thay
Trang 1Đại học Bách Khoa TP.HCM ĐỀ KIỂM TRA HỌC KỲ 1 Năm học 2010-2011
Khoa Điện – Điện Tử Mơn: Cơ sở tự động
Bộ mơn ĐKTĐ Ngày thi: 17/01/2011
-o0o - Thời gian làm bài: 120 phút
(Sinh viên khơng được phép sử dụng tài liệu in hoặc photo)
Sinh viên chọn 1 trong 2 bài 1A hoặc 1B:
Bài 1A: (2.5 điểm) Cho hệ thống cĩ sơ đồ khối ở hình 1 Biết rằng
) ( ) (
a s s
K s
G
+
= và nếu 1
)
(s =
G C thì hệ thống kín cĩ cặp cực phức với hệ số tắt ξ =1/ 2 và tần số dao động tự nhiên
2
=
n
ω (rad/sec)
1 Xác định hàm truyền G(s)
2 Tính độ vọt lố và thời gian quá độ theo tiêu chuẩn 5% của hệ thống trước khi hiệu chỉnh
3 Thiết kế G C (s) sao cho hệ kín sao khi hiệu chỉnh cĩ đáp ứng quá độ thay đổi khơng đáng kể, đồng thời sai số xác lập đối với tín hiệu vào là hàm dốc bằng 0.01
Bài 1B: (2.5 điểm) Cho hệ thống điều khiển có sơ đồ khối ở hình 1 Cho biểu đồ Bode của đối tượng kèm theo đề thi
1 Xác định hàm truyền G(s)
2 Tính sai số xác lập khi tín hiệu vào là hàm nấc đơn vị trước khi hiệu chỉnh
3 Dựa vào biểu đồ Bode, thiết kế khâu hiệu chỉnh G C (s) sao cho hệ kín ổn định cĩ độ dự trữ pha
0
*≥60
ΦM , sai số xác lập đối với tín hiệu vào là hàm nấc đơn vị bằng 0.02
1 Thành lập phương trình trạng thái của hệ hở
2 Cho k0 =1 Thiết kế luật điều khiển u(t)=k0r(t)−k1x1(t)−k2x2(t) sao cho đáp ứng ngõ ra hệ kín cĩ POT = 4.32% và tqđ = 1(giây) (tiêu chuẩn 5%)
3 Viết hàm truyền của hệ kín với k1, k2 tìm được ở trên Tìm k0 sao cho = lim ( )=1
+∞
→ y t
y
t
hiệu vào là hàm nấc đơn vị
Bài 3: (3.0 điểm) Cho hệ thống điều khiển có sơ đồ khối như hình 3
GC(z)
GC(s)
Hình 1
Hình 2
Trang 2
1 2
5 ) (
+
=
s s
1
1 2 )
(
−
+ +
=
z
z T K K z
P
1 Cho K P =0, vẽ QĐNS của hệ thống khi K I = 0→+∞
2 Cho K P =3, K I =4và tín hiệu vào là hàm nấc đơn vị Tính đáp ứng của hệ thống y(k) với
5
0→
=
k Tính độ vọt lố và sai số xác lập
3 Tính K Pvà K Isao cho hệ thống kín sau khi hiệu chỉnh có cặp cực phức với ξ =0.707 và
4
=
n
Bài 4: (1.5 điểm) Cho đối tượng rời rạc mô tả bởi phương trình trạng thái
⎩
⎨
⎧
=
+
= +
) ( )
(
) ( )
( )
1 (
k x C k y
k u B k x A k
x
d
d d
với ⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
−
=
23 0 50 0
16 0 90 0
d
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
= 12 0
18 0
d
B , C d =[ ]2 0
Để ước lượng trạng thái của hệ thống, người ta sử dụng bộ quan sát:
⎩
⎨
⎧
=
− +
+
= +
) ( )
(
)]
( ) ( [ ) ( )
( )
1 (
k x C k y
k y k y L k u B k x A k
x
d
d d
1 Hãy vẽ sơ đồ khối của hệ thống và bộ quan sát trạng thái nêu trên
2 Hãy tính độ lợi quan sát trạng thái [ ]T
l l
L= 1 2 sao cho bộ quan sát có hai cực tại 0.01 và 0.05
(Heát)
CNBM
Trang 3-80 -60 -40 -20 0 20 40
-270 -225 -180 -135 -90 -45 0
Bode Diagram
Frequency (rad/sec)
-60dB/dec
Họ và tên SV:……….…………
Mã số SV: ……….………
