Đề thi học kì 2 môn Lý thuyết điều khiển tự động năm 2005-2006 - Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM

“Đề thi học kì 2 môn Lý thuyết điều khiển tự động năm 2005-2006 - Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM” là tài liệu tham khảo hữu ích dành cho các bạn sinh viên trong quá trình ôn thi kết thúc học phần. Đồng thời giúp các bạn củng cố, rèn luyện, nâng cao kiến thức môn học. Để nắm chi tiết nội dung các bài tập mời các bạn cùng tham khảo đề thi.

/2 1

Khoa Điện – Điện Tử Môn: Lý thuyết điều khiển tự động

-o0o - Thời gian làm bài: 110 phút

(Sinh viên được phép xem tài liệu)

Bài 1: (2.5 điểm) Cho hệ thống điều khiển có sơ đồ khối ở hình 1

) 2 (

15 )

(





s s s G

1.1 Thiết kế bộ điều khiển sớm pha G C (s) thỏa đồng thời hai yêu cầu sau đây:

b Hệ thống kín sau khi hiệu chỉnh có cặp cực phức tại 4 j3

a G C (s) có zero tại 2

1.2 Tính độ vọt lố, thời gian quá độ (tiêu chuẩn 5%), sai số xác lập của hệ thống sau khi hiệu chỉnh khi tín hiệu vào là hàm nấc đơn vị

Bài 2: (3.0 điểm) Cho hệ thống điều khiển có sơ đồ khối như hình 2a

) 3 ( ) (

2 0



 

s

e s G

s

, T 0.2sec, G C(z)K P 2.1 Vẽ QĐNS của hệ thống khi K P 0

2.2 Tìm điều kiện của K để hệ thống ổn định P

2.3 Cho K P 2, tính c (k), k 06 khi tín hiệu vào có dạng như hình 2.b

2.4 Tính sai số xác lập của hệ thống

2.5 Hãy viết biểu thức tổng quát bộ điều khiển G C (z) có thể làm cho sai số xác lập của hệ thống bằng 0 Giải thích lý do

Bài 3: (2.0 điểm) Cho hệ thống điều khiển có sơ đồ khối như hình 3















129 0 477 0

239 0 845 0

d











 477 0

155 0

d

B , C d  1 0

Thiết kế bộ điều khiển hồi tiếp trạng thái K sao cho hệ thống kín có cặp cực phức

với  0.8, n 3 Cho chu kỳ lấy mẫu là T 0.5 (sec)

(xem tiếp trang 2)

GC(z)

t (sec)

0.5

2

0

GC(s)

Hình 1

r(t)

+  x(k1) A d x(k)B d u(k)

Hình 3

d

C

K

/2 2

Bài 4: (2.5 điểm) Cho hệ thống điều khiển có sơ đồ khối ở hình 4

Đối tượng điều khiển phi tuyến có quan hệ vào ra mô tả bởi phương trình vi phân:

) ( 2 ) ( 4 ) ( ) ( 2 ) (t y t y3 t y t u t

4.1 Đặt x1(t) y(t), x2(t) y(t) Viết phương trình trạng thái mô tả đối tượng phi tuyến 4.2 Tìm điểm làm việc tĩnh (x,u) của đối tượng khi u 0.5

4.3 Viết phương trình trạng thái tuyến tính mô tả đối tượng quanh điểm làm việc tĩnh xác định ở câu 4.2

4.4 Viết hàm truyền của đối tượng quanh điểm làm việc tĩnh xác định ở câu 4.2

4.5 Bộ điều khiển PI có hàm truyền

s

K K s

G PI( ) P  I Tìm điều kiện của K và P K để I

hệ phi tuyến ở hình 4 ổn định xung quanh điểm làm việc tĩnh xác định ở câu 4.2

(Hết)

PI

+  Đối tượng phi tuyến

Hình 4

u(t)