Đề cương ôn tập lý thuyết điều khiển tự động hệ đại học

73 2.4K 0
Đề cương ôn tập lý thuyết điều khiển tự động hệ đại học

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

MẪU NHẬP LIỆU THÔNG TIN MÔN HỌC Hệ đào tạo: Đại học I Chương trình học Quy định: Chương phải viết chuẩn : I,II,III,IV STT Chương Nội dung chi tiết II III IV V II Câu hỏi đáp án Mức độ câu hỏi: 1: Dễ 2: Trung bình 3: Khó Loại câu hỏi: 1: Lý thuyết STT 2: Bài tập Nội dung câu hỏi đáp án Câu hỏi: Cho mạch điện có sơ đồ: a Tìm phương trình vi phân mơ tả cho mạch điện b Xác định hàm truyền đạt c Tìm nghiệm cực nghiệm khơng Đáp án: Chương Mức độ II Loại câu hỏi a (1 đ) ( R1 + R2 )C du + u = ui dt ( R1 + R2 )Cs + c (0.5 ) nghiệm cực Câu hỏi: b (0.5 ) W ( s ) = Cho mạch điện có sơ đồ: a Tìm phương trình vi phân mô tả cho mạch điện b Xác định hàm truyền đạt Đáp án: II 2 II 2  dV0 d 2V R C + R2C2 dVi   = − R2C1 i + 1 + a (1đ)  dt dt R1C2 dt R1C2    b (1đ) W ( s ) = −( R1C1 + R2C2 + + R2C1s ) R1C2 R2C2 s Câu hỏi: Cho hệ thống có sơ đồ khối: a Xác định phương trình trạng thái hệ thống b Viết phương trình đặc trưng hệ từ phương trình trạng thái Đáp án: − − 10  0       a (1đ) x =  − 15 − 1 x + 1 r 1 0  − 3     b (1đ) ( s + 3)( s + 7)( s + 15) + 10 = Câu hỏi: Cho hệ thống có sơ đồ khối: a Xác định phương trình trạng thái hệ thống b Viết phương trình đặc trưng hệ từ phương trình trạng thái Đáp án: II 2 II 2 − / 10 / 10 − / 10 1 / 10   x +  r  −1  a (1đ) x =        −1     b (1đ) s (10 s + 1)( s + 1) + 5( s + 3) = Câu hỏi: Cho hệ thống có sơ đồ khối: a Xác định phương trình trạng thái hệ thống theo biến trạng thái cho sơ đồ b Viết phương trình đặc trưng hệ Đáp án:  − / 15 /  0    x + 1  r  − 1 a (1đ) x =    − 16 / 15 / − 3 0      b (1đ) s (15s + 1)( s + 3) + 20( s + 1) = Câu hỏi: Xác định hàm truyền đạt hệ thống điều khiển có sơ đồ khối: II 2 II 2 II 2 Đáp án: (2đ) W ( s ) = W1 (W2 + W4W5 )W3 − W3W5 + W1 (W2 + W4W5 )W3W6 Câu hỏi: Xác định hàm truyền đạt hệ thống điều khiển có sơ đồ khối: Đáp án: (2đ) W ( s ) = Câu hỏi: W0 (W1W2W3 + W6 )W4 − W2W3W5 + W1W2W3W4W7 Xác định hàm truyền đạt hệ thống điều khiển có sơ đồ khối: Đáp án: (2đ) W ( s ) = W0 (W1W2W3 + W6 )W4 + W3W5 + W1W2W3W4W7 Câu hỏi: Xác định hàm truyền đạt hệ thống điều khiển có sơ đồ khối: II 2 II 2 Đáp án: (2đ) W ( s ) = 10 W1W2W3 + W1W4 + W1W6 + W2W3W5 Câu hỏi: Xác định hàm truyền đạt hệ thống điều khiển có sơ đồ khối: Đáp án: (2đ) W ( s) = (W1W2 + W7 )W3W4 + W3W4W5W6 + W2W3W4W5W6 Câu hỏi: Xác định hàm truyền đạt hệ thống điều khiển có sơ đồ khối: 11 II 2 II 2 II 2 Đáp án: (2đ) W ( s ) = {[W1 (W2 + W5 ) + W7 ]W3 + W1W5W6 }W4 Câu hỏi: Cho đối tượng điều khiển có phương trình trạng thái:    x1  0  x1   x  =     x  + 6 r (t )  2       x3   − − − 3  x3  1         12  x1  y (t ) = [1 0]  x     x3    r (t ) - tín hiệu vào; y (t ) - tín hiệu a Vẽ sơ đồ cấu trúc mô tả hệ thống b Xác định hàm truyền đạt mô tả hệ thống Đáp án: a (1đ) b (2đ) W ( s ) = 13 6s + s + 3s + s + Câu hỏi: Cho đối tượng điều khiển có phương trình trạng thái:   x1   − 1 0  x1  0   x  = − 1  x  + 0  r (t )   2       x3   − 0  x3  15         x1  y (t ) = [1 0]  x     x3    r (t ) - tín hiệu vào; y (t ) - tín hiệu a Vẽ sơ đồ cấu trúc mô tả hệ thống b Xác định hàm truyền đạt mô tả hệ thống Đáp án: a (1đ) b (2đ) W ( s ) = 15 s + s + 4s + Câu hỏi: Cho đối tượng điều khiển có phương trình trạng thái:   x1  − 0  x1  0  x  =  − 1  x  + 1  r (t )   2       x3   − 0  x3  9         14  x1  y (t ) = [10 0]  x     x3    r (t ) - tín hiệu vào; y (t ) - tín hiệu II 2 II,IV 2 a Vẽ sơ đồ cấu trúc mô tả hệ thống b Xác định hàm truyền đạt mô tả hệ thống Đáp án: a (1đ) b (2đ) W ( s) = 15 10( s + 9) s + 2s + 6s + 3 Câu hỏi: Cho hệ thống điều khiển có phương trình vi phân: d4y d3y d2y dy d 2r dr + + 2 + 10 + y (t ) = + + r (t ) dt dt dt dt dt dt a Viết phương trình trạng thái hệ thống b Phân tích tính ổn định hệ Đáp án: a (1.5đ) hệ bậc b (1.5đ) hệ không ổn định Câu hỏi: Cho hệ thống điều khiển có phương trình vi phân: d4y d3y d2y dy dr 4 + + + 15 + y (t ) = + r (t ) dt dt dt dt dt 16 a Viết phương trình trạng thái hệ thống b Phân tích tính ổn định hệ Đáp án: II,IV 2 II,IV 2 II a (1.5đ) hệ bậc b (1.5đ) hệ không ổn định Câu hỏi: Cho hệ thống điều khiển có hàm truyền đạt: W ( s) = 17 18 4s + s + s + s + 8s + a Viết phương trình trạng thái hệ thống b Phân tích tính ổn định hệ Đáp án: a (1.5đ) hệ bậc b (1.5đ) hệ không ổn định Câu hỏi: Cho hệ thống có sơ đồ khối sau Tìm hàm truyền đạt Đáp án: (3đ) W (s) = W2W4W6 + W1W4 + W2W3 + W2W6W7 + W2W4W6 + W2W4W5 Câu hỏi: Cho hệ thống có sơ đồ khối sau Tìm hàm truyền đạt 19 II 2 II Đáp án: (2đ) W ( s ) = 20 WW2W3 + WW2W6 1 − W1W2W4 + W2 (W3 + W6 )(WW7 + W5 ) Câu hỏi: Cho hệ thống có sơ đồ khối sau Tìm hàm truyền đạt Đáp án: (2đ) W (s) = WW2W6 (W4 + W2W5 ) WW2W6W8 (W4 + W2W5 ) − W2 (1 − W6W7 )(1 + W2W3 ) Câu hỏi: Cho sơ đồ khối hệ điều khiển phản hồi âm hình vẽ a Tìm hàm truyền 21 Y ( s) R( s ) n ( t ) = Y ( s) b Tìm hàm truyền N ( s ) r ( t ) =0 c Tìm hàm truyền II II,III 2 Y ( s) E ( s ) n( t ) = Đáp án: a (1đ) Y ( s) 10( s + ) = R( s ) n ( t ) = s − 4s Y ( s) s2 + s = b (1đ) N ( s ) r ( t ) = s + 6s + 40 c (1đ) 22 Y ( s) Y ( s ) R( s ) = E ( s ) n ( t ) = R( s ) E ( s ) Câu hỏi: Cho sơ đồ khối a Lập hệ phương trình trạng thái a Xác định phương trình trạng thái mơ tả hệ theo biến trạng thái đặt sơ đồ b Tìm K1 để hệ điều khiển c Tìm K1 để hệ quan sát Đáp án: − − K1   K1   x + − 10 r  10 −     a (1đ) x =  b (1đ) K1 ≠ 0,−6 c (1đ) K ≠ Câu hỏi: Cho hệ thống điều khiển có sơ đồ: 113 a Xác định phương trình trạng thái mơ tả hệ b Kiểm tra tính điều khiển c Kiểm tra tính quan sát hệ Đáp án: II, V 2 II, V 2 − − 1   x+  r  − 3 − 20  a (1đ) x =  b (1đ) detP = 378 c (1đ) detQ = -1 114 Câu hỏi: Cho hệ thống điều khiển có sơ đồ: a Xác định phương trình trạng thái mô tả hệ theo biến trạng thái đặt sơ đồ b Kiểm tra tính điều khiển c Kiểm tra tính quan sát hệ thống Đáp án:  − − 1 1 x +   r ; y = [10 0] x  −  5  a (1đ) x =  b (1đ) hệ điều khiển c (1đ) hệ quan sát Câu hỏi: Nêu tiêu chất lượng hệ thống điều khiển 115 tự động Cho ví dụ minh họa V II, V 2 Đáp án: (2đ) Sai số xác lập, thời gian độ, độ điều chỉnh… 116 Câu hỏi: Cho hệ có hàm truyền đạt: s + 3s + W ( s) = s + 4s + 2s + a Xác định phương trình trạng thái hệ b Kiểm tra tính điều khiển c Kiểm tra tính quan sát hệ thống Đáp án: 0 0  2    x +  3 r a (1đ) x =      − − − 4 1      b (1đ) hệ điều khiển c (1đ) hệ quan sát Câu hỏi: 117 Kể tên quy luật điều khiển Viết hàm truyền đạt xác định đặc tính hàm độ quy luật điều khiển Nhận xét ưu nhược điểm quy luật điều khiển Đáp án: V IV, V 2 V 2 (2đ) Quy luật P, PI, PD, PID Câu hỏi: 118 Cho hệ có mơ hình trạng thái sau:  −1     x =  − 3 x +  u y = [1 1] x     − 10  − 1     a Xét tính ổn định hệ b Xét tính điều khiển quan sát Đáp án: a (2đ) det ( sI − A ) = s − 9s + 10s + 46 không ổn định b (1đ) điều khiển được, quan sát 119 Câu hỏi: Cho hàm truyền hở hệ điều khiển có phản hồi âm đơn vị: 1000 Wh ( s ) = s(1 + 0.1s ) Xác định sai số xác lập hệ kín với tín hiệu vào là: a r ( t ) = ( + t + 5t ) , t≥0 b r ( t ) = ( + sin 5t ) , t≥0 Đáp án: a (1đ) e∞ = ∞ b (1đ) e∞ = Câu hỏi: Cho sơ đồ khối hệ thống điều khiển tự động: 120 Tìm WPID(s) cho hệ nhận cặp điểm s1, = −3 ± j làm nghiệm cực có sai số xác lập 0,1 tín hiệu vào r(t) = 10t.1(t) Đáp án: (3đ) WPID ( s ) = 110 + V 2 V 2 V 2 1000 + 19 s s Câu hỏi: Cho hệ thống điều khiển tự động có sơ đồ: 121 Biết tín hiệu vào: r(t) = 1(t) + 10t a Tính sai số xác lập hệ biết K = b Tìm K để hệ có sai số xác lập δ = 0.01 Nhận xét ảnh hưởng K đến sai số xác lập tính ổn định hệ thống nào? Đáp án: a (1đ) δ = / b (1đ) K = 80 122 Câu hỏi: Cho hệ có mơ hình trạng thái sau: 0 − 1  −  x + 1u  x=    y = [1 2] x  − − 3 0      a Xác định hàm truyền đạt tương ứng b Kiểm tra tính điều khiển tính quan sát Đáp án: a (2đ) W ( s ) = C ( sI − A) −1 B b (1đ) điều khiển được, quan sát Câu hỏi: Cho sơ đồ khối hệ thống điều khiển tự động: V 2 II, V 123 2 Hãy tìm WPID(s) cho hệ nhận cặp điểm s1, = −5 ± j làm nghiệm cực có sai số xác lập δ = 0,02 Đáp án: (3đ) K = 4.77 ; K I = 5; K D = 0.847 124 Câu hỏi: Cho hệ thống điều khiển tự động có sơ đồ: Trong Wđt mơ tả phương trình trạng thái:   x1 = x    x = x1 − x2 + 10u  y (t ) = x  Wđk = Kp + Kds a Xác định hàm truyền đạt hệ thống b Xác định Kp, Kd để hệ có nghiệm cực s1 = −10, s = −2 Đáp án: a (2đ) W ( s ) = 10( K p + K d s ) s + 3s − + 10( K p + K D s ) b (1đ) K D = 0.9; K P = 2.1 Câu hỏi: Cho hệ thống điều khiển tự động có sơ đồ: Trong đó: Wđt = 125 s ( s + 2)( s + 4) V 2 V Wđk = Kp + Kds a Xác định hàm truyền đạt hệ thống b Xác định Kp, Kd để hệ nhận cặp nghiệm cực phức s1, = −2 ± j làm nghiệm cực 2 Đáp án: a (1đ) W ( s ) = 5( K P + K D s ) s ( s + 2)( s + 4) + 5( K P + K D s ) b (2đ) K P = 16 / 5; K D = / 126 Câu hỏi: Cho đối tượng điều khiển có phương trình trạng thái:   x1 = −2 x1 + x2 + r  x = 11x − x  2    x3 = x1 − x3  y (t ) = x1  a Xét tính điều khiển được, quan sát đối tượng b Thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái để hệ kín có nghiệm cực là: s1 = −5 , s 2, = −4 ± j Đáp án: 0 − 2 1   11 −  x + 0 r  a (1đ) x =     1  0  − 4    b (2đ) phương pháp gán điểm cực Câu hỏi: Cho đối tượng điều khiển có hàm truyền đạt: W ( s) = s + 2s + s + 3 a Xác định phương trình trạng thái mô tả đối tượng b Thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái để hệ kín có nghiệm cực là: s1 = −5 , s 2, = −4 ± j V V 127 2 Đáp án:  0  0 0   x + 0  r a (1đ) x =      − − − 2  4     b (2đ) phương pháp gán điểm cực K = [ 97 / 53 / 11 / 4] 128 Câu hỏi: Cho sơ đồ khối hệ thống điều khiển tự động: Tìm WPID(s) cho hệ nhận cặp điểm s1, = −6 ± j làm nghiệm cực có sai số xác lập δ = 0,01 tín hiệu vào r(t) = t.1(t) Đáp án: (3đ) WPID ( s ) = 23.1 + 20 + 4.4 s s Câu hỏi: Cho hệ thống hở có hàm truyền đạt: Wh ( s ) = 129 s+2 s + 3s + s + Xác định mạch phản hồi trạng thái cho hệ thống kín có điểm cực đặt tại: s1 = s2 = −5 , s3 = −4 V II, V 2 Đáp án: (3đ) phương pháp gán điểm cực K = [ 20.5 9.5 0.5] Câu hỏi: Cho đối tượng điều khiển có sơ đồ khối sau: 130 a Lập mơ hình khơng gian trạng thái với biến trạng thái đặt sơ đồ b Xét tính điều khiển quan sát mơ hình câu a c Thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ có điểm cực s1, = −1 ± j , s3 = −4 Đáp án: a (1đ)  −  0    dx  =  0 − 1 x +  u dt      − 1   y = (1 0 ) x b (1đ) điều khiển được, quan sát c (1đ) đồng det(sI-A+BK)=(s2+2s+5)(s+4) suy K Câu hỏi: Cho đối tượng điều khiển có sơ đồ khối sau: 131 a Lập mơ hình khơng gian trạng thái với biến trạng thái đặt sơ đồ b Xét tính điều khiển quan sát mơ hình câu a c Thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ có điểm cực s1, = −3 ± j , s3 = −5 II, V 2 III, V 2 Đáp án: a (1đ)  0 0    dx  =  − −1 x +  u dt      − 1   y = (1 0 ) x b (1đ) điều khiển được, quan sát c (1đ) đồng det(sI-A+BK)=(s2+6s+13)(s+5) suy K 132 Câu hỏi: Cho sơ đồ hệ thống hình vẽ sau Hãy tìm sai số xác lập đầu vào là: a r(t) = 5.1(t) b r(t)=t.1(t) c Vẽ biểu đồ Bode biên độ hệ hở Đáp án: a (1đ) e∞=0 b (1đ) e∞=0.05 c (1đ) Tách khâu động học vẽ Câu hỏi: 133 Cho đối tượng có mơ hình trạng thái: dx      x +  u y = (1 2) x = dt         a Xét tính ổn định đối tượng b Xét tính điều khiển quan sát đối tượng c Nếu đối tượng thỏa mãn điều kiện điều khiển quan sát được, thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ kín có hai điểm cực s1 = −2 s2 = −1 V V 2 Đáp án: a (0.5đ) không ổn định b (0.5đ) điều khiển được, quan sát c (1đ) đồng det(sI-A+BK)=(s+2)(s+1) suy K Câu hỏi: Cho đối tượng có mơ hình trạng thái: 0 0 0    dx  =  0  x +  u y = ( ) x dt     1 − 3  2 134 a Xét tính ổn định b.Xét tính điều khiển quan sát c Nếu thỏa mãn điều kiện b, thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ có điểm cực tương ứng s1, = −2 ± j , s3 = −5 Đáp án: a (1đ) không ổn định b (1đ) điều khiển được, quan sát c (1đ) đồng det(sI-A+BK)=(s2+4s+5)(s+5) suy K Câu hỏi: Cho đối tượng có mơ hình trạng thái: 0 0 0    dx  =  0  x +  u y = ( ) x dt      − 3  2 135 a Xét tính ổn định b.Xét tính điều khiển quan sát c Nếu thỏa mãn điều kiện b, thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ có điểm cực tương ứng s1, = −2 ± j , s3 = −5 V 2 V 2 V Đáp án: a (1đ) không ổn định b (1đ) điều khiển được, quan sát c (1đ) điều khiển được, quan sát Câu hỏi: Cho đối tượng có mơ hình trạng thái: 0 0 0    dx  =  0  x +  u y = ( ) x dt     1 3 1  136 a Xét tính ổn định b.Xét tính điều khiển quan sát c Nếu thỏa mãn điều kiện b, thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ có điểm cực tương ứng s1, = −1 ± j , s3 = −4 Đáp án: a (1đ) không ổn định b (1đ) điều khiển được, quan sát c (1đ) đồng det(sI-A+BK)=(s2+2s+10)(s+4) suy K 137 Câu hỏi: Cho đối tượng có mơ hình trạng thái: dx  −     x +  u y = (1 0) x = dt         a Xét tính ổn định đối tượng b Xét tính điều khiển quan sát đối tượng c Nếu đối tượng thỏa mãn điều kiện điều khiển quan sát được, thiết kế điều khiển phản hồi trạng thái cho hệ kín có hai điểm cực s1, = −2 ± j Đáp án: a (1đ) không ổn định b (1đ) điều khiển được, quan sát c (1đ) det(sI-A+BK)=s2+4s+13 suy K cần tìm Câu hỏi: Cho sơ đồ khối hệ thống điều khiển tự động: 138 a Tìm WPI(s) cho hệ nhận cặp điểm s1, = −4 ± j làm nghiệm cực b Với WPI(s) tìm trên, cho r(t)=5.1(t) tìm sai số xác lập hệ Đáp án: a (1đ) WPI ( s ) = V 2 V 2 41 + 3s b (1đ) e∞=0 139 Câu hỏi: Cho sơ đồ khối hệ thống điều khiển tự động: a Tìm WPI(s) cho hệ nhận cặp điểm s1, = −1 ± j làm điểm cực b Cho r(t)=10.1(t) tìm sai số xác lập hệ Đáp án: a (1đ) WPI ( s ) = 5 + 3s b (1đ) e∞=0 Câu hỏi: Cho sơ đồ khối hệ thống điều khiển tự động: 140 a Tìm WPD(s) cho hệ nhận cặp điểm s1, = −4 ± j làm điểm cực b Cho r(t)=10.1(t) tìm sai số xác lập hệ Để triệt tiêu sai số xác lập cần thay đổi điều khiển Đáp án: V 2 V 2 a (1.5đ) WPD ( s ) = 0.5 + 15.5s b (1.5đ) Thêm thành phần I 141 Câu hỏi: Cho sơ đồ khối hệ thống điều khiển tự động: a Tìm WPD(s) cho hệ nhận cặp điểm s1, = −4 ± j làm điểm cực b Cho r(t)=20.1(t) tìm sai số xác lập hệ Để triệt tiêu sai số xác lập cần thay đổi điều khiển Đáp án: a (1.5đ) WPD ( s ) = 0.5 + 7.5s b (1.5đ) Thêm thành phần I Câu hỏi: Cho sơ đồ khối sau: 142 a Lập mơ hình không gian trạng thái với biến trạng thái đặt sơ đồ b Xét tính điều khiển quan sát mơ hình xác định cho Đáp án: II, V 2 V 2 a (1đ)  0 0    dx  =  − −  x +  u dt     1 − 2 0 y = (1 0 ) x b (1đ) Kiểm tra theo tiêu chuẩn quan sát điều khiển 143 Câu hỏi: Cho sơ đồ khối hệ điều khiển vịng kín G( s ) = K ( s + 3) s( s + 1)( s + ) a Tìm hàm truyền H ( s ) cho đầu y(t) không bị ảnh Y ( s) = hưởng nhiễu n(t) Có nghĩa N ( s ) r ( t ) =0 b Với H ( s ) tìm (a), tìm giá trị K để có giá trị xác lập sai số e( t ) 0.1 với đầu vào hàm r ( t ) = t n( t ) = Đáp án: a (1đ) H ( s ) = b (1đ) K = G( s ) 20 Câu hỏi: Cho sơ đồ hệ thống điều khiển sau: 144 Hãy xác định tham số kP kI cho: - Tín hiệu vào r(t) = 1(t) hệ có độ điều chỉnh 10% - Tín hiệu vào r(t) = 2t hệ có sai lệch tĩnh 0.02 Biết độ điều chỉnh (độ vọt lố) có mối quan hệ với hệ số tắt dần sau: V 2 V 2 −ξπ , với σ % ξ tương ứng độ σ % = e 1−ξ 100% điều chỉnh hệ số tắt dần Đáp án: (3đ) WPI ( s ) = 10.8 + 145 100 s Câu hỏi: Cho sơ đồ khối hệ thống điều khiển tự động: ... điều khiển tự động có sơ đồ: 87 a Phân tích tính ổn định hệ hở b Tìm K để hệ kín biên giới ổn định Đáp án: a (1đ) hệ hở biên giới ổn định b (1đ) K = 88 Câu hỏi: Cho hệ thống điều khiển tự động. .. Cho hệ thống điều khiển tự động có sơ đồ: 86 IV IV 2 II, IV a Phân tích tính ổn định hệ hở b Tìm K để hệ kín ổn định Đáp án: 2 a (1đ) hệ hở ổn định b (1đ) -5 < K < 6.5 Câu hỏi: Cho hệ thống điều. .. hỏi: Sơ đồ khối hệ điều khiển động hình vẽ sau Tìm giới hạn k để hệ kín ổn định Đáp án: (2đ) Tìm hàm truyền đạt, sau áp dụng tiêu chuẩn ổn định để tìm k Câu hỏi: Cho hệ thống điều khiển độ sâu tàu

Ngày đăng: 09/09/2015, 14:33

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • MẪU NHẬP LIỆU THÔNG TIN MÔN HỌC

    • Hệ đào tạo: Đại học

    • I. Chương trình học

    • II. Câu hỏi và đáp án

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan