Đề kiểm tra học kỳ II môn Lý thuyết điều khiển tự động - Năm học 2009-2010

 1
 Đại học Bách Khoa TP.HCM ĐỀ KIỂM TRA HỌC KỲ 2. Năm học 2009-2010 
 Khoa Điện – Điện Tử Môn: Lý thuyết điều khiển tự động 
 Bộ môn ĐKTĐ Ngày thi: 27/06/2010 
 ---o0o--- Thời gian làm bài: 120 phút 
 (Sinh viên được phép xem tài liệu) 
Bài 1: (3.0 điểm) Cho hệ thống điều khiển có sơ đồ khối ở hình 1. 
2)30)(8)(2(
)5.0(1800
)(



sss
s
sG 
Thiết kế khâu hiệu chỉnh )(sGC sao cho hệ thống sau khi hiệu chỉnh sai số xác lập đối với tín 
hiệu vào là hàm nấc đơn vị là 0.05, độ dự trữ pha 0* 50M , độ dự trữ biên dBGM 10*  . Vẽ 
biểu đồ Bode của hệ hở sau khi hiệu chỉnh. 
Bài 2: (3.0 điểm) Cho hệ thống điều khiển có sơ đồ khối như hình 2. 
 se
s
sG 4.0
)3(
4
)( 

 , sec2.0T , 
2.1. Cho KzGC )( , hãy vẽ QĐNS của hệ thống khi  0K . Xác định ghK . 
2.2. Cho 2)(  KzGC , tính đáp ứng )(kc của hệ thống với 8,0k khi tín hiệu vào là hàm nấc 
đơn vị. Tính độ vọt lố, thời gian quá độ (tiêu chuẩn 5%) và sai số xác lập của hệ thống. 
2.3. Cho )(zGC là khâu hiệu chỉnh sớm pha, hãy thiết kế )(zGC sao cho hệ thống sau khi hiệu 
chỉnh có cặp cực phức với 6.0 và 7n . 
Bài 3: (2.0 điểm) Cho hệ thống điều khiển rời rạc có sơ đồ khối như hình 3. 
Chu kỳ lấy mẫu T=0.3 sec. 
3.1. Viết phương trình trạng thái mô tả hệ rời rạc kín 
3.2. Tính k1 và k2 sao cho hệ thống kín có cặp cực phức với 8.0 và 4n . 
 (xem tiếp trang 2) 
GC(z) 
R(s) C(s) 
+  G(s) 
Hình 2 
ZOH 
T 
GC(s) 
R(s) C(s) 
+  
G(s) 
Hình 1 
r(k) c(k) 
+  6
1
s
Hình 3 
u(k) 
s
5
ZOH 
k2 
k1 
Đối tượng 
 +  
x2(k) x1(k) 
 2
Bài 4: (2 điểm) Cho hệ thống điều khiển có sơ đồ khối ở hình 4, khâu phi tuyến có quan hệ vào 
ra mô tả bởi đồ thị ở hình 5. 
)3)(2(
8
)(


sss
sG 
4.1. Chứng minh rằng hàm mơ tả của khâu phi tuyến là: 



 

2
)2sin()2sin(4
)(


D
V
MN 
 trong đĩ: 
M
D
2
sin  , 
M
D
sin 
4.2. Cho 24V và 2.0D . Sử dụng hàm mô tả ở câu 4.1, hãy tính biên độ và tần số dao động tự 
kích trong hệ thống (nếu có). 
(Hết) 
 GV ra đề CNBM 
G(s) 
r(t)=0 y(t) 
+  
Hình 4 
u(t) e(t) 
N(M) 
e(t) 
Hình 5 
u(t) 
D/2 D 
D/2 D 
V 
V