Đề thi cuối học kỳ I năm học 2016-2017 môn Điều khiển quá trình (Đề số 1) - ĐH Sư phạm Kỹ thuật

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

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ
HỌC KỲ 1, 2016-2017

Câu 1 (3đ) Cho hệ thống có sơ đồ khối như sau:
a. Tìm hàm truyền tương đương của hệ?
(1đ)
1
1
b. Biết G1  2 , G 2  H1 
, H2 
s3
s 1
Tìm hàm đáp ứng ngõ ra khi tín hiệu vào
là hàm nấc (step)? (2đ)

H1
R(s)

G1

Y(s)

G2

H2

Câu 2 (4đ) Cho hệ hồi tiếp âm đơn vị, có sơ đồ khối như hình:

R( s)

Gc ( s )

Y (s)

G (s)

G c (s) 

10(s  20)
20e0.1s
; G(s)  2
s  50
s  12s  100

H(s) 

25
s4

H (s)
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 :

r (t )

Gc (s)

100
s  10 s  100

a. Sử dụng bộ điều khiển PI, G c (s)  K P 

y (t )

2

KI
, nhận xét sai số xác lập khi tín hiệu vào là hàm nấc
s

(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!


Các công thức biến đổi Laplace có thể dùng trong bài thi
STT

Hàm thời gian f(t)

1.

1(t)

2.

(t)

3.

e-t ( >0)

4.

et cos t

5.

et sin t

Ảnh Laplace F(s)

1
s
1
1
s

s
(s  ) 2  2

(s  ) 2  2

Chuẩn đầu ra của học phần (về kiến thức)
[G 2.1]: Xây dựng được các dạng mô hình toán của phần
tử và hệ thống điều khiển liên tục và rời rạc

Nội dung kiểm tra
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.
[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.
[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 2b, Câu 2c, Câu 3b
Câu 3a

Câu 3b, Câu 3c

Trang 2