Đề thi học kỳ I môn Điều khiển tự động - Đề số 01 - Năm học 2016-2017 - Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ HỌC KỲ 1, 2016-2017 Đề thi môn: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG Mã môn học: AUCO330329 Đề số 01; Đề thi có 02 trang Thời gian: 60 phút Không sử dụng tài liệu Câu 1 (3đ) Cho hệ thống có sơ đồ khối như sau: a. Tìm hàm truyền tương đương của hệ? (1đ) b. Biết 1G 2 , 2 1 1 G H s 3    , 2 1 H s 1   Tìm hàm đáp ứng ngõ ra khi tín hiệu vào là hàm nấc (step)? (2đ) Câu 2 (4đ) Cho hệ hồi tiếp âm đơn vị, có sơ đồ khối như hình: c 10(s 20) G (s) s 50    ; 0.1s 2 20e G(s) s 12s 100     25 H(s) s 4   a. Tìm hàm truyền của hệ hở (0.5đ) b. Vẽ biểu đồ Bode biên độ của hệ hở (2đ) c. Xét ổn định của hệ kín dựa trên biểu đồ Bode biên độ của hệ hở (1.5đ) Câu 3 (3đ) Cho hệ thống điều khiển có sơ đồ khối như hình vẽ : a. Sử dụng bộ điều khiển PI, I c P K G (s) K s   , nhận xét sai số xác lập khi tín hiệu vào là hàm nấc (step)? Tìm giá trị của KI để hệ số sai số vận tốc bằng 100? (1đ) b. Với KI như câu a, tìm điều kiện của KP để hệ kín ổn định? (1đ) c. Sử dụng bộ điều khiển PD, tìm các thông số của bộ điều khiển thõa mãn các điều kiện: (1đ) - Hệ số sai số vị trí bằng 100 - Hệ số suy giảm (damping factor) 0.5  ------------------------------------------- Ngày 18 tháng 12 năm 2016 Bộ môn Cơ Điện Tử Ghi chú: Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm! ( )Y s ( )G s( )cG s ( )H s ( )R s ( )r t ( )y t ( )cG s 2 100 10 100s s  R(s) Y(s) G2 H1 H2 G1 Trang 2 Các công thức biến đổi Laplace có thể dùng trong bài thi STT Hàm thời gian f(t) Ảnh Laplace F(s) 1. 1(t) 1 s 2. (t) 1 3. e -t ( >0) s 1 4. te cos t  22)s( s   5. te sin t  22)s(   Chuẩn đầu ra của học phần (về kiến thức) Nội dung kiểm tra [G 2.1]: Xây dựng được các dạng mô hình toán của phần tử và hệ thống điều khiển liên tục và rời rạc Câu 1a, Câu 2a [G 2.2]: Biết cách tính toán, biểu diễn đặc tính thời gian, đặc tính tần số của hệ thống và giải thích được các khái niệm liên quan. Câu 1b, Câu 2b [G2.3]: Khảo sát tính ổn định theo tiêu chuẩn ổn định Routh, Nyquist, Bode.Vẽ được quỹ đạo nghiệm và giải thích được các khái niệm liên quan. Câu 2b, Câu 2c, Câu 3b [G2.4]: Nêu được định nghĩa và cách tính toán các thông số chất lượng đáp ứng quá độ. Trình bày tóm tắt được các phương pháp đánh giá chất lượng đáp ứng quá độ của hệ thống. Câu 3a [G4.1]: Thiết kế bộ điều khiển PID, bộ điều khiển dựa trên phương pháp phân bố cực và phương pháp biến trạng thái. Câu 3b, Câu 3c