Tentamen i Tillämpningar av fysik och dynamik i biologiska system, 7p

Relevanta dokument
Tillämpningar av fysik och dynamik i biologiska system , kl. 09:00-15:00

A

Tillämpningar av fysik och dynamik i biologiska system , kl. 09:00-15:00

Reglerteknik Z / Bt/I/Kf/F

] så att utflödet v( t) Vattennivån i tanken betecknas h(t) [m]. Nivån h är tankprocessens utsignal. u h Figur: Vattentank

t = 12 C Lös uppgiften mha bifogat diagram men skissa lösningen i detta förenklade diagram. ϕ=100 % h (kj/kg) 3 (9)

Tentamen i Reglerteknik, för D2/E2/T2

Tentamen i Reglerteknik, för D2/E2/T2

TENTAMEN I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

övningstentamen I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

Lösningar till tentamen i styr- och reglerteknik (Med fet stil!)

Reglerteknik 7. Kapitel 11. Köp bok och övningshäfte på kårbokhandeln. William Sandqvist

Tentamen i Styr- och Reglerteknik, för U3 och EI2

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y/D

Tentamen i Styr- och Reglerteknik, för U3 och EI2

Reglerteknik 7. Kapitel 11. Köp bok och övningshäfte på kårbokhandeln. William Sandqvist

Föreläsning 10, Egenskaper hos tidsdiskreta system

REGLERTEKNIK KTH. REGLERTEKNIK AK EL1000/EL1110/EL1120 Tentamen , kl

Tentamen i Reglerteknik. 7,5 hp varav tentamen ger 4,5 hp

TENTAMEN I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

Tentamen i Reglerteknik. 7,5 hp varav tentamen ger 4,5 hp

Reglerteknik AK, FRTF05

TENTAMEN I REGLERTEKNIK

Reglerteknik AK. Tentamen 24 oktober 2016 kl 8-13

Reglerteknik AK, FRT010

TENTAMEN: DEL A Reglerteknik I 5hp

ERE103 Reglerteknik D Tentamen

ERE 102 Reglerteknik D Tentamen

1RT490 Reglerteknik I 5hp Tentamen: Del A Tid: Torsdag 17 mars 2016, kl

Introduktion till verktyget SIMULINK. Grunderna...2. Tidskontinuerliga Reglersystem Övningsuppgift...13

Tentamen i Reglerteknik, 4p för D2/E2/T2

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 5

TENTAMEN: DEL B Reglerteknik I 5hp

TENTAMEN I TSRT91 REGLERTEKNIK

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Överföringsfunktioner, blockscheman och analys av reglersystem

Regulator. G (s) Figur 1: Blockdiagram för ett typiskt reglersystem

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik Föreläsning 8. Sammanfattning av föreläsning 7 Framkoppling Den röda tråden!

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

REGLERTEKNIK Laboration 5

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

TENTAMEN. Linje: Tekniskt-Naturvetenskapligt basår Kurs: Fysik A Hjälpmedel: Miniräknare, formelsamling. Umeå Universitet. Lärare: Joakim Lundin

Reglerteknik I: F3. Tidssvar, återkoppling och PID-regulatorn. Dave Zachariah. Inst. Informationsteknologi, Avd. Systemteknik

Reglerteknik Z2. Kurskod: SSY 050 och ERE080. Tentamen

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik M Föreläsning 7. Framkoppling Koppling mellan öppna systemets Bodediagram och slutna systemets stabilitet

Övningar i Reglerteknik

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik Föreläsning 6. Sammanfattning av föreläsning 5 Lite mer om Bodediagram Den röda tråden!

TENTAMEN: DEL B Reglerteknik I 5hp

Reglerteknik AK. Tentamen kl

TENTAMEN: DEL A Reglerteknik I 5hp

ÖVNINGSTENTAMEN Modellering av dynamiska system 5hp

TENTAMEN I REGLERTEKNIK TSRT03, TSRT19

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik M Föreläsning 9

Signaler och reglersystem Kapitel 1-4. Föreläsning 1, Inledning Reglerteknik

Signal- och bildbehandling TSEA70

1RT490 Reglerteknik I 5hp Tentamen: Del A Tid: Torsdag 15 december 2016, kl

Reglerteknik M3, 5p. Tentamen

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y TSRT12 för Y3 och D3. Lycka till!

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik M Föreläsning 9

TENTAMEN I REGLERTEKNIK

REGLERTEKNIK, KTH. REGLERTEKNIK AK EL1000, EL1110 och EL1120

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y/D

SIMULINK. En kort introduktion till. Polplacerad regulator sid 8 Appendix Symboler/block sid 10. Institutionen för Tillämpad Fysik och elektronik

1RT490 Reglerteknik I 5hp Tentamen: Del B

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y/D

TENTAMEN I TSRT22 REGLERTEKNIK

TENTAMEN I REGLERTEKNIK I

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

BFL102/TEN1: Fysik 2 för basår (8 hp) Tentamen Fysik mars :00 12:00. Tentamen består av 6 uppgifter som vardera kan ge upp till 4 poäng.

Styr- och Reglerteknik för U3/EI2

Läran om återkopplade automatiska system och handlar om hur mätningar från givare kan användas för att automatisk göra förändringar i processen.

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

LABORATIONSINSTRUKTION DIGITAL REGLERTEKNIK. Lab nr. 3 DIGITAL PI-REGLERING AV FÖRSTA ORDNINGENS PROCESS

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

TENTAMEN I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

TENTAMEN I REALTIDSPROCESSER OCH REGLERING TTIT62

Reglerteknik. Kurskod: IE1304. Datum: 12/ Tid: Examinator: Leif Lindbäck ( )

Lösningar till tentamen i Industriell reglerteknik TSRT07 Tentamensdatum: Martin Enqvist

TENTAMEN: DEL A Reglerteknik I 5hp

TENTAMEN Tillämpad mätteknik, 7,5 hp

Fysik del B2 för tekniskt basår / teknisk bastermin BFL 120/ BFL 111

G(s) = 5s + 1 s(10s + 1)

TENTAMEN Reglerteknik 3p, X3

Reglerteknik. Datum: 20/ Tid: Examinator: Leif Lindbäck ( ) Hjälpmedel: Formelsamling, dimensioneringsbilaga, miniräknare.

Transkript:

UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Åke Fransson Stefan Berglund Björn Ekenstam Bo Tannfors Tentamen i Tillämpningar av fysik och dynamik i biologiska system, 7p Datum: 2001-08-31, kl 9.00-15.00, plats ÖP, sal 3, ref 55431 Hjälpmedel: Young and Freedman: University Physics (ÅF) Valfri fysikalisk formelsamling/tabell (ÅF) Utdelad formelsamling i reglerteknik (SB) Räknedosa av valfri typ. Observera: Redovisa varje steg i dina tankegångar och motivera antaganden och approximationer. Figurer och diagram ska ritas noggrant så att tolkningssvårigheter ej uppstår. Definiera beteckningar ordentligt och sätt ut alla enheter. Skriv svar. Dynamiska system 1. En process har följande överföringsfunktion: G( s) K e Ts Ls På experimentell väg har man uppmätt amplitudförstärkning vid frekvensen ω 1 rad/s och ω 2 rad/s samt fasvridningen vid frekvensen ω 1 rad/s. Resultat presenteras i tabellen nedan. Frekvens A(ω) ϕ(ω) ω 1 rad/s 5 ggr - 100 ω 2 rad/s 3.6 ggr - Bestäm med hjälp av ovanstående, värdet på de tre parametrarna K, L och T. (2p) 2. Ett reglersystem för en nivåprocess Gp ska konstrueras. Processens överföringsfunktion framgår av nedanstående blockschema. R(s) Gr(s) 3 s (1 + 4s) Y(s) Tidskonstanten i ovanstående överföringsfunktion anges i enheten sekunder. Nu önskar man dimensionera en regulator Gr(s) för processen så att den totala överföringsfunktionen Gtot(s) för systemet blir: (forts nästa sida)

1 Gtot( s) 2s a) Hur ska regulatorn Gr(s) se ut för att man ska få den önskade totala överföringsfunktionen? b) Man kan visa att den önskade överföringsfunktionen Gr kan åstadkommas med en vanlig PID-regulator. Beräkna värdet på parametrarna K, Ti, Td. Observera! Beroende på hur man väljer K, Ti, Td kan en PID-regulator fungera som en ren P-regulator, en PI-regulator eller som en PD-regulator. (3p) 3. En tidskontinuerlig process beskrivs med följande LAPLACE-uttryck: 2 G( s) 5s Den diskretiseras med sampelintervallet h 0.1 sek. Den diskretiserade processen kan beskrivas med överföringsfunktionen: H a b ( ) Uppgift: a) Bestäm konstanterna a och b i uttrycket H(). b) Bestäm och rita upp stegsvar och impulssvar för H(). (3p) 4. En integralprocess H() skall regleras med en proportionell regulator ( P-regulator ), med förstärkningen K, där K>0: K H () 1 där H ( ) och sampelintervall är 1 sek. Uppgift: a) Är det negativt återkopplade systemet stabilt för alla K-värden? Motivera! b) Bestäm K så att det återkopplade systemet får polen/polerna i +0.5 c) Antag nu att processen även innehåller har en dödtid på 1 sek, dvs att: H ( ) 1 Hur kommer detta att påverka stabiliteten för olika K?. Ge tydlig motivering. (3p)

5. En tidskontinuerlig signal y(t) har ett motsvarande amplitudspektrum Y(f). Med hjälp av den tidskontinuerliga Fouriertransformen har Y(f) avbildats i figuren nedan, t är tid i sekunder, f är frekvens i H. Y(f) - 20 0 +20 f [H] Uppgift: a) Man vill sampla signalen y för att med hjälp av en dator göra en tidsdiskret frekvensanalys. Föreslå en lämpligt sampelintervalltid [s] för sampling av signalen y(t). b) Föreslå ett lämpligt antivikningsfilter till mätuppgiften (enligt uppgift a). Inga elektronikkomponenter/ komponentvärden behöver räknas fram: Specificera endast de krav du har på antivikningsfiltret c) Rita grovt (skissa) en graf som visar hur det samplade amplitudspektrat ser ut (i princip *) ) då signalen y(t) samplas med 60 H. Y-axeln skall ange Y(f) som en tidsdiskret Fouriertransformering skulle ge (gradering krävs ej för Y-axeln) och X-axeln skall ange frekvens [H] där skalan motsvarande från -100 H till + 100 H skall redovisas. *) Kommentar: Det krävs ej att du gör någon fouriertransformering utan endast det principiella resultatet skall framgå. Ange även om din graf innehåller vikningsdistorsion eller ej. d) Signalen samplas nu med sampelintervallet 1/30 [s]. Rita grovt (skissa) en graf som visar hur det samplade amplitudspektrat ser ut (i princip) då signalen y(t) samplas med detta sampelintervall (1/30 s). Använd samma X- axelgradering som i uppgift c. Ange även om din graf innehåller vikningsdistorsion eller ej. (4p)

Fysik 6) En halvcylinder av plexiglas kan användas för att bestämma brytningsindex hos vätskor. Med en laser bestäms först gränsvinkeln för totalreflexion mot luft till 41.1. Därefter placeras halvcylindern så att den plana delen kommer i kontakt med vätskeytan. Gränsvinkeln för det infallande laserljuset vid totalreflexion mot vätskeytan mäts då till 63.5. Beräkna vätskans brytningsindex. (Rita figur). (2p) 7) En träkloss som flyter i vatten har längden 50 cm, bredden 20 cm och höjden 4 cm och har densiteten 600 kg/m 3. Genom att fästa en blyvikt på klossens undersida så kommer den att sjunka så att dess toppyta är just under vattenytan. Beräkna hur stor massa bly som behövs. (3p) 8) Vid ett olycksfall i ett laboratorium råkar en person med massan 50kg inandas radioaktivt tritium med aktiviteten 0.35Ci. Antag att tritiumet sprids likformigt i hela kroppen och att elektronen som frigörs vid varje sönderfall avger energin 5keV. Halveringstiden för tritium är T 1/2 12.3år. Beräkna den ekvivalenta stråldosen under en vecka uttryckt i enheten rem. (4p)