Đề thi Lý thuyết điều khiển tự động - Mã đề 02 - Năm học 2017

TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN ĐỀ THI HỌC PHẦN LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG (EE3359) Số đề: 01 Thời gian làm bài: 90 phút Chữ ký của giảng viên phụ trách học phần 1. Xét đối tượng ĐT có hàm truyền  G s và được điều khiển bằng bộ điều khiển có hàm truyền    1 2, R s R s như ở hình H1.  G(s) 1R s H.1  2R s u(t) y(t)e(t) a. Nếu có              22 2 1 ( : Const); ; 0,5; 2 1 k u t a t a G s k T s T s và     1 1 2 2 1 2, ( ,R s k R s k k k đều là hằng số). Sử dụng tiêu chuẩn đại số để xác định 1 2 ,k k giúp hệ ổn định và có sai lệch tĩnh bằng 0; b. Nếu              22 2 1 ( : Const); ; 0,5; 2 1 k u t a t a G s k T s T s ;  1R s là bộ điều khiển PID và  2R s là khâu quán tính bậc nhất. Hãy xác định tham số của    1 2, R s R s để hệ ổn định. Xác định độ dự trữ ổn định tương ứng. c. Nếu          22 1 sin( )1 ; ; 1u t t t G s R s s . Chứng minh nếu sử dụng  1R s là bộ điều khiển PI thì không đảm bảo     0 t Lime t . Xác định bộ điều khiển đảm bảo điều này     0 t Lime t 2. Cho đối tượng điều khiển có tín hiệu vào là u(t), tín hiệu ra là y(t) mô tả bởi:                    11 0 1 0 2 1 0 0 1 1 1 dx x u dt ,  1 3 y a x x a) Hãy kiểm tra tính ổn định, tính điều khiển được, b) Hãy biện luận về tính quan sát được của đối tượng. c) Cho  1a , hãy tìm bộ điều khiển phản hồi trạng thái sao cho tốc độ hội tụ của quỹ đạo trạng thái tự do chậm hơn 2te và sai lệch quan sát tiến về 0 nhanh hơn 2te ; d) Vẽ sơ đồ điều khiển vòng kín cho đối tượng điều khiển đã cho gồm bộ điều khiển phản hồi trạng thái, bộ quan sát trạng thái như nêu ở trên. Hệ kín có điều khiển được hay không? Giải thích? Ghi chú: Được sử dụng tài liệu. TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN ĐỀ THI HỌC PHẦN LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG (EE3359) Số đề: 02 Thời gian làm bài: 90 phút Chữ ký của giảng viên phụ trách học phần 1. Xét đối tượng ĐT có hàm truyền  G s và được điều khiển bằng bộ điều khiển có hàm truyền    1 2, R s R s như ở hình H1.  G(s) 1R s H.1  2R s u(t) y(t)e(t) a. Nếu có              22 2 1 ( : Const); ; 10; 1 1 k u t a t a G s k T s T s và     1 1 2 2 1 2, ( ,R s k R s k k k đều là hằng số). Sử dụng tiêu chuẩn đại số để xác định 1 2 ,k k giúp hệ ổn định và có sai lệch tĩnh bằng 0; b. Nếu              22 2 1 ( : Const); ; 0,5; 2 1 k u t a t a G s k T s T s ;  1R s là bộ điều khiển PID và  2R s là khâu quán tính bậc nhất. Hãy xác định tham số của    1 2, R s R s để hệ ổn định. Xác định độ dự trữ ổn định tương ứng. c. Nếu          22 1 sin( )1 ; ; 1u t t t G s R s s . Chứng minh nếu sử dụng  1R s là bộ điều khiển PI thì không đảm bảo     0 t Lime t . Xác định bộ điều khiển đảm bảo điều này     0 t Lime t 2. Cho đối tượng điều khiển có tín hiệu vào là u(t), tín hiệu ra là y(t) mô tả bởi:                    12 0 1 0 1 2 0 0 2 2 1 dx x u dt ,  1 2y x ax a) Hãy kiểm tra tính ổn định, tính điều khiển được, b) Hãy biện luận về tính quan sát được của đối tượng. c) Cho  1a , hãy tìm bộ điều khiển phản hồi trạng thái sao cho tốc độ hội tụ của quỹ đạo trạng thái tự do chậm hơn 2te và sai lệch quan sát tiến về 0 nhanh hơn 2te ; d) Vẽ sơ đồ điều khiển vòng kín cho đối tượng điều khiển đã cho gồm bộ điều khiển phản hồi trạng thái, bộ quan sát trạng thái như nêu ở trên. Hệ kín có điều khiển được hay không? Giải thích? Ghi chú: Được sử dụng tài liệu.