Đề thi: Lí thuyết điều khiển tự động doc

ĐỀ THI ( số 15)
Môn : Lí thuyết điều khiển tự động.
Thời gian : 75 phút.
Câu 1:
Tìm hàm truyền đạt tương đương của hệ thống có sơ đồ khối như
sau:
G
1
G
2
G
3
H
2
(-)
H
1
(-)
H
3
(-)
X(p)
Y(p)
Câu 2:
Một hệ thống điều khiển tự động có sơ đồ khối như sau:
K
p
1
)23)(12(
1
2

+++
ppp
X
Y
(-)
1. Dùng một trong các tiêu chuẩn ổn định đại số tìm giới hạn thay đổi
của K để hệ kín ổn định.
2. Tìm sai lệch (sai số) tĩnh của hệ thống khi tín hiệu vào lần lượt là:
a. x(t) = 15
b. x(t) = 3.t
ĐỀ THI ( số 14)
Môn : Lí thuyết điều khiển tự động.
Thời gian : 75 phút.
Câu 1:
Cho hệ thống có sơ đồ khối như sau:
N(p)
A
B
C
D
E
F
C(p)
(-)
(-)
(-)
G
H
(-)
R(p)

E(p)
Tính:
0)(
)(
)(
=pN
pR
pC
;
0)(
)(
)(
=pN
pE
pC
;
0)(
)(
)(
=pR
pN
pC
cho hệ thống trên.
Câu 2:
Cho hệ thống điều khiển tự động có hàm truyền đạt hệ hở:
)2)(132(2p
K
(p)W
23
h

++++
=
ppp
1. Dùng tiêu chuẩn Nyquist xác định giới hạn của K để hệ kín (phản
hồi (-1)) ổn định.
2. Kiểm nghiệm kết quả phần 1 bằng tiêu chuẩn ổn định đại số.
ĐỀ THI ( số 13)
Môn : Lí thuyết điều khiển tự động.
Thời gian : 75 phút.
Câu 1:
Tính hàm truyền đạt tương đương của hệ thống sau:
G
1
G
2
G
3
G
4
R(p)
H
1
(-)
H
3
(-)
(-)
C(p)
G
6

Câu 2:
Đối với từng phương trình đặc trưng của hệ điều khiển có phản hồi
sau:
*
050)1(
23
=++++
KppKp
*
02)1(22
234
=+++++ pKpKpp
Hãy:
a. Xác định K sao cho hệ ổn định.
b. Xác định giá trị của K sao cho hệ ở biên giới ổn định và tìm tần số
dao động của hệ ở đó.
TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT HƯNG YÊN
***Khoa Điện - Điện Tử***
ĐỀ THI ( số 07)
Môn : Lí thuyết điều khiển tự động.
Thời gian : 60 phút.
Câu 1:
Đối với từng phương trình đặc trưng của hệ điều khiển có phản hồi
sau:
*
021520
234
=++++
Kpppp
*

0105
23
=+++ pKpp
Hãy:
a. Xác định K sao cho hệ ổn định.
b. Xác định giá trị của K sao cho hệ ở biên giới ổn định và tìm tần số
dao động của hệ ở đó.
Câu 2:
Cho hệ thống điều khiển tự động có hàm truyền đạt hệ hở:
)2)(132(2p
K
(p)W
23
h
++++
=
ppp
Dùng tiêu chuẩn Nyquist xác định giới hạn của K để hệ kín (phản hồi
(-1)) ổn định.
TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT HƯNG YÊN
***Khoa Điện - Điện Tử***
ĐỀ THI ( số 08)
Môn : Lí thuyết điều khiển tự động .
Thời gian : 75 phút.
Câu 1:
1. Đối với từng phương trình đặc trưng của hệ điều khiển có phản
hồi sau:
*
050)1(
23

=++++
K ppKp
*
02)1(22
234
=+++++
pKpKpp
Hãy:
a. Xác định K sao cho hệ ổn định.
b. Xác định giá trị của K sao cho hệ ở biên giới ổn định và tìm tần số
dao động của hệ ở đó.
Câu 2:
1. Lấy ví dụ và chứng minh cơ cấu trong thực tế là bộ: P, PI, PID.
2. Phân tích những ưu, nhược điểm của các bộ điều chỉnh P, I, PI.
TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT HƯNG YÊN
***Khoa Điện - Điện Tử***
ĐỀ THI ( số 09)
Môn : Lí thuyết điều khiển tự động.
Thời gian : 75 phút.
Câu 1:
1. Hình sau là sơ đồ khối của hệ điều khiển động cơ có bộ phản hồi
là máy phát tốc. Tìm giới hạn của K
t
để hệ kín ổn định:
10
)10)(6,5(
100
++
ppp
R(p)

K
t
p
(-)
(-)
E(p)
C(p)
2. Tìm giới hạn của K
t
để hệ kín ổn định với độ dự trữ ổn định µ =
1/2.
Câu 2:
Cho hệ thống hở:
2,0,0;
)1(
)(
>>>
+
=
nTK
Tp
K
pG
n
Biểu đồ Nyquist ứng với n = 4 có dạng như hình vẽ. Áp dụng tiêu
chuẩn Nyquist, tìm điều kiện của K và T để hệ thống kín phản hồi (-1)
ổn định.
0
ω = ∞
ω = 0

TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT HƯNG YÊN
***Khoa Điện - Điện Tử***
ĐỀ THI ( số 10)
Môn : Lí thuyết điều khiển tự động.
Thời gian : 75 phút.
Câu 1:
Cho hệ thống điều khiển độ sâu tàu ngầm như sau:
Dùng tiêu chuẩn ổn định đại số, xét xem hệ có ổn định với các thông
số đã cho hay không?
Câu 2:
1. Vẽ biểu đồ Bode theo biên độ (vẽ gần đúng) của hàm truyền sau:
C(p)
E(p)
1/p
G(p) =(p+1)
2
/(p
2
+0,09)
R(p)
K
p
= 0,1
(-)
H(p) =1
)2(
8
)(
2

+
=
pp
pG
2. Tìm hàm truyền có biểu đồ Bode theo biên độ như sau: ( ω: Rad/s)
40
20
L(ω)
lg(ω)
1,000 2,199 2,699
TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT HƯNG YÊN
***Khoa Điện - Điện Tử***
ĐỀ THI ( số 11)
Môn : Lí thuyết điều khiển tự động.
Thời gian : 75 phút.
Câu 1:
Tìm hàm truyền đạt tương đương
)(
)(
)(
pX
pY
pG
t
=
cho hệ thống sau:
Y(p)
G
1
G

2
G
3
G
4
G
5
X(p)
G
6
H
1
G
7
H
2
(-)
(-)
H
3
(-)
Câu 2:
1. Vẽ biểu đồ Bode biên độ của hệ thống sau:
)225.0)(11.0(
)1(2
)(
2
++
+
=

ppp
p
pG
2. Xác định hàm truyền đạt tương ứng với biểu đồ Bode L(ω) cho
như sau:
40
20
-0,301
L(ω)
- 20dB/dec
- 40dB/dec
-20
lg(ω)
2,699
TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT HƯNG YÊN
***Khoa Điện - Điện Tử***
ĐỀ THI ( số 12)
Môn : Lí thuyết điều khiển tự động.
Thời gian : 75 phút.
Câu 1:
Cho hệ thống có sơ đồ khối như sau:
)9(
24
2
+
+
pp
Kp
(-)
R(p)

X(p)
1. Vẽ quỹ đạo nghiệm số khi 0 ≤ K ≤ ∞.
2. Tìm K để hệ thống có tần số dao động tự nhiên ω
n
= 1,414 (Rad/s).
Câu 2:
Tìm hàm truyền đạt tương ứng của hệ thống sau:
G
1
G
2
G
3
G
4
R(p)
G
5
H
1
(-)
H
2
(-)
(-)
C(p)
G
6
TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT HƯNG YÊN
***Khoa Điện - Điện Tử***

ĐỀ THI ( số 05)
Môn : Lí thuyết điều khiển tự động.
Thời gian : 75 phút.
Câu 1:
1. Xây dựng qũy đạo nghiệm số của hệ thống kín phản hồi (-1)
có hàm truyền đạt trạng thái hở:
)3)(1(
)1(
)(
++
+
=
ppp
pK
pW
h
2. Dựa vào quỹ đạo nghiệm số, hãy:
a. Kết luận về điều kiện của K để hệ ổn định.
b. Nhận xét về các nghiệm của phương trình đặc tính khi K
thay đổi.
Câu 2:
1. Ứng dụng một trong các tiêu chuẩn ổn định đại số để xác
định tính ổn định của hệ điều khiển kín được mô tả bởi các
phương trình đặc trưng sau:
1.
01055102
234
=++++
pppp
2.

0101601610
2345
=+++++
ppppp
2. Xác định số nghiệm nằm trên nửa phải mặt phẳng phân bố
nghiệm số hay trên trục jω của từng phương trình đã cho.
TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT HƯNG YÊN
***Khoa Điện - Điện Tử***
ĐỀ THI ( số 06)
Môn : Lí thuyết điều khiển tự động.
Thời gian : 75 phút.
Câu 1:
1. Ứng dụng một trong các tiêu chuẩn ổn định đại số để xác định
tính ổn định của hệ điều khiển kín được mô tả bởi các phương
trình đặc trưng sau:
1.
01616201585
23456
=++++++
pppppp
2.
01244
2345
=+++++ ppppp
2. Xác định số nghiệm nằm trên nửa phải mặt phẳng phân bố nghiệm
số hay trên trục jω của từng phương trình đã cho.
Câu 2:
1. Phân tích các chỉ tiêu (thông số) đặc trưng của trạng thái quá độ?
2. Phân tích ưu, nhược điểm của các chỉ tiêu tích phân đánh giá chất
lượng quá trình quá độ?

TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT HƯNG YÊN
***Khoa Điện - Điện Tử***
ĐỀ THI ( số 03)
Môn: Lí thuyết điều khiển tự động.
Thời gian: 75 phút.
Câu 1:
Xác định hàm truyền đạt của hệ thống sau:
W
1
W
2
W
3
(-)
W
5
W
7
(-)
X
W
4
W
6
(-)
Y
Câu 2:
Một hệ thống điều khiển tự động có sơ đồ khối như sau:
K
p

1
)23)(12(
1
2
+++
ppp
X
Y
(-)
1. Dùng một trong các tiêu chuẩn ổn định đại số tìm giới hạn thay đổi
của K để hệ kín ổn định.
2. Tìm sai lệch (sai số) tĩnh của hệ thống khi tín hiệu vào lần lượt là:
a. x(t) = 12
b. x(t) = 2.t
Thông qua khoa, bộ môn Người ra đề
Đỗ Quang Huy Nguyễn Trung Thành
TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT HƯNG YÊN
***Khoa Điện - Điện Tử***
ĐỀ THI ( số 04)
Môn: Lí thuyết điều khiển tự động.
Thời gian : 75 phút.
Câu 1:
Cho hàm truyền của hệ điều khiển tuyến tính:
8147)(
)(
23
+++
+
=
ppp

p
pX
pY
α
Tìm các giá trị của α sao cho hệ:
1. Không thể điều khiển được.
2. Không thể quan sát được.
Câu 2:
1. Xây dựng qũy đạo nghiệm số của hệ thống kín phản hồi (-1) có
hàm truyền đạt trạng thái hở:
2
)1(
)(
+
=
pp
K
pW
h
2. Dựa vào quỹ đạo nghiệm số, hãy:
a. Kết luận về điều kiện của K để hệ ổn định.
b. Nhận xét về các nghiệm của phương trình đặc tính khi K thay đổi.
TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT HƯNG YÊN
*** Khoa Điện - Điện Tử ***
ĐỀ THI ( số 01)
Môn : Lí thuyết điều khiển tự động.
Thời gian : 75 phút.
Câu 1:
Áp dụng tính chất xếp chồng của hệ tuyến tính, tìm đáp ứng của hệ
cho dưới đây dưới tác dụng của kích thích R và nhiễu N:

R
N
G
1
H
2
H
1
(-)
C
Câu 2:
Sơ đồ khối của hệ điều khiển vị trí sử dụng động cơ DC như hình vẽ:
K
p
K
ω
K
i
uu
LR
+
1
tt
BpJ
+
1
p
1
K
p

K
3
θ
r
θ
e
Ê
E
a
I
a
K
2
(-)
T
m
ω
m
θ
m
θ
0
K
4
(-)
K
1
(-)
(-)
1. Tìm hàm truyền đạt của hệ hở:

)(
)(
)(W
0
h
p
p
p
e
θ
θ
=
2. Tìm hàm truyền đạt của hệ kín:
)(
)(
)(W
0
k
p
p
p
r
θ
θ
=
TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT HƯNG YÊN
***Khoa Điện - Điện Tử***
ĐỀ THI ( số 02)
Môn : Lí thuyết điều khiển tự động.
Thời gian : 75 phút.

Câu 1:
Cho sơ đồ khối của hệ điều khiển phản hồi âm như trên hình vẽ:
R(p)
p+1
3
)1(
10
+
pp
N(p)
C(p)
0.5p
(-)
E(p)
1. Tìm hàm truyền đạt
)(
)(
pE
pC
khi N(p) = 0.
2. Tìm hàm truyền đạt
)(
)(
pR
pC
khi N(p) = 0.
3. Tìm hàm truyền đạt
)(
)(
pN

pC
khi R(p) = 0.
4. Tính C(p) khi có đồng thời hai tín hiệu vào R(p) và N(p).
Câu 2:
Cho sơ đồ khối của hệ thống như hình vẽ:
2
1
p
Y(p)
2(p+1)
X(p)
p
p
+
+
1
51
1. Tìm hàm truyền đạt của hệ thống.
2. Xét ổn định của hệ thống theo một trong các tiêu chuẩn đại số.
p
K
+
1
p