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.
Trang 1TR ƯỜ NG ĐH S PH M K Ư Ạ Ỹ
THU T TPHCM Ậ
KHOA ĐÀO T O CH TẠ Ấ
LƯỢNG CAO
B MÔN C ĐI N TỘ Ơ Ệ Ử
Đ THI CU I K HK 2 NĂM H C 20172018Ề Ố Ỳ Ọ
Môn: ĐI U KHI N T Đ NGỀ Ể Ự Ộ
Mã môn h c: AUCO330329ọ
Đ s ề ố 02, Đ thi có ề 06 trang
Th i gian: 75phút.ờ
Được phép s d ng tài li u, đử ụ ệ ược phép s d ng máy tính ử ụ
xách tay (laptop) nh ng không đư ược k t n i m ng, wifi, 3G, ế ố ạ
4G,
Ch ký giám th 1ữ ị Ch ký giám th 2ữ ị
Đi m và ch kýể ữ
CB ch m thi th ấ ứ
nh tấ CB ch m thi th haiấ ứ
H và tên:ọ
Mã s SV:ố
S TT:ố Phòng thi:
Câu 1: (3,5 đi m) Cho ể m ch đi n sauạ ệ :
a Hãy vi t phế ương trình vi phân mô t h th ng? (0,5đ)ả ệ ố
b Hãy thành l p hàm truy n mô t h th ng? (0,5đ)ậ ề ả ệ ố
c Xác đ nh các đi m c c (poles) c a h th ng? (0,5đ)ị ể ự ủ ệ ố
d Xác đ nh các đi m không (zeros) c a h th ng? (0,5đ)ị ể ủ ệ ố
Không có
e Vi t phế ương trình đ c tr ng c a h th ng? (0,25đ)ặ ư ủ ệ ố
f B c c a h th ng? (0,25đ)ậ ủ ệ ố
H b c 1ệ ậ
g Đi n áp ngõ vào u(t) = 5[Volt]. Hãy tìm đi n áp ngõ ra uệ ệ C(t)? (1đ). (Gi s đi u ki n đ uả ử ề ệ ầ
b ng 0.)ằ
Trang 2Câu 2: (3 đi m) Cho h th ng h i ti p âm đ n v có hàm truy n đ t h G(s) và qu đaoể ệ ố ồ ế ơ ị ề ạ ở ỹ nghi m s nh hìnhệ ố ư :
Root Locus
Real Axis (seconds -1)
-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8
a Xác đ nh giá tr c c, zero, b c c a h th ng? (0,75đ)ị ị ự ậ ủ ệ ố
C c: ự
Zero:
B c: h b c 2ậ ệ ậ
b Tính toán giá tr đi m tách? (0,75đ)ị ể
Phương trình đ c tr ng:ặ ư
a Giao đi m qu đ o nghi m s v i tr c o? (0,75đ)ể ỹ ạ ệ ố ớ ụ ả
Th vào phế ương trình đ c tr ng ta có:ặ ư
b Xét tính n đ nh c a h kín khi 0<K<∞ (0,75đ)ổ ị ủ ệ
H n đ nh khi 8<K<26ệ ổ ị
Câu 3: (3,5 đi m) ể Cho h th ng có s đ nh ệ ố ơ ồ ư sau :
Trang 3a. Ch n b đi u khi n P v i thông s Kọ ộ ề ể ớ ố P =17. Tìm đáp ng quá đ và sai s xác l p c a hứ ộ ố ậ ủ ệ
th ng v i tín hi u vào r =5×1(t). (2đ)ố ớ ệ
a) K P =17. Tìm đáp ng quá đ và sai s xác l p ứ ộ ố ậ
Hàm truy n c a h th ng : ề ủ ệ ố
N u r(t)=1, nh Laplace c a đáp ng quá đ : ế ả ủ ứ ộ
(*)
M u s c a Y(s) có 1 nghi m đ n s=0 và 2 nghi m ph c s = 2–6j ẫ ố ủ ệ ơ ệ ứ
Do đó có th phân tích: ể
(**)
T (*) và (**) ta đ ừ ượ c :
Đáp ng quá đ : ứ ộ
Trong đó:
r(t)=5.1(t)
Sai s xác l p: ố ậ e(∞)=r(∞)y(∞)=55.(17/20)=0.75
b. Khai báo h th ng trong Matlab và v đáp ng quá đ cho trệ ố ẽ ứ ộ ường h p câu 3a. (ợ ghi rõ cú pháp l nh ệ và v đ thẽ ồ ị). (1đ)
>> Kp=17;G=tf([2],[1 4 6]);
>> Gk=feedback(Kp*G,1);
>> step(5*Gk)
>> grid
Trang 40 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0
1 2 3 4 5 6
Time (seconds)
c. Đ xu t ng n g n cách x lý đ c i thi n đ v t l và tri t tiêu sai s xác l p c a hề ấ ắ ọ ử ể ả ệ ộ ọ ố ệ ố ậ ủ ệ
th ngố (0,5đ)
Đ làm gi m đ v t l ta có th gi m h s khu ch đ i K ể ả ộ ọ ố ể ả ệ ố ế ạ P ho c dùng thêm khâu vi phân ặ
K D s.
Đ làm tri t tiêu sai s xác l p c a h , có th dùng thêm khâu tích phân K ể ệ ố ậ ủ ệ ể I /s.
Nh v y, ta có th dùng b đi u khi n PID và đi u ch nh các thông s ư ậ ể ộ ề ể ề ỉ ố K P , K I , K D h p lý đ ợ ể
v a c i thi n đ v t l v a tri t tiêu sai s xác l p ừ ả ệ ộ ọ ố ừ ệ ố ậ
Ghi chú: Cán b coi thi không đ ộ ượ c gi i thích đ thi ả ề
Chu n đ u ra c a h c ph n (v ki n th c)ẩ ầ ủ ọ ầ ề ế ứ N i dungộ
ki m traể
[G2.1, G2.2]: Xây d ng đự ược các d ng mô hình toán c a ph n t và hạ ủ ầ ử ệ
th ng đi u khi n liên t c. Tính toán và bi u di n đố ề ể ụ ể ễ ược đ c tính th iặ ờ
gian và đ c tính t n s ặ ầ ố
Câu 1
[G2.3]: Phân tích được qu đ o nghi m s , gi i thích đỹ ạ ệ ố ả ược các khái
ni m liên quan đ xét tính n đ nh c a h th ng.ệ ể ổ ị ủ ệ ố Câu 2
[G1.2, G2.4]: Trình bày được c u trúc c b n c a h th ng đi u khi nấ ơ ả ủ ệ ố ề ể
t đ ng. ự ộ Bi t cách tính toán ế các thông s ch t lố ấ ượng đáp ng quá đ ứ ộ Câu 3