EXAM IN MODELING AND SIMULATION (TSRT62)

Relevanta dokument
EXAM IN MODELING AND SIMULATION (TSRT62)

EXAM IN MODELING AND SIMULATION (TSRT62)

EXAM IN MODELING AND SIMULATION (TSRT62)

TENTAMEN I TSRT09 REGLERTEORI

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

TENTAMEN I TSRT07 INDUSTRIELL REGLERTEKNIK

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

TENTAMEN I TSRT91 REGLERTEKNIK

TENTAMEN I TSRT19 REGLERTEKNIK

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

TENTAMEN I TSRT91 REGLERTEKNIK

TENTAMEN I TSRT07 INDUSTRIELL REGLERTEKNIK

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y/D

TENTAMEN I TSRT09 REGLERTEORI

TENTAMEN I MODELLBYGGE OCH SIMULERING (TSRT62)

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y/D

TENTAMEN I TSRT22 REGLERTEKNIK

övningstentamen I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

Tentamen i Matematik 2: M0030M.

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

TENTAMEN I TSRT91 REGLERTEKNIK

LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA Institutionen för Elektro- och Informationsteknik

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y/D

TENTAMEN I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y/D

TENTAMEN I TSRT09 REGLERTEORI

TENTAMEN I REGLERTEKNIK TSRT03, TSRT19

TENTAMEN I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

TENTAMEN I TSRT91 REGLERTEKNIK

TENTAMEN I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

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

LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA Inst. for Elektro- och Informationsteknik. SIGNALBEHANDLING I MULTIMEDIA, ETI265 Inlämningsuppgift 1 (av 2), Task 1 (out of 2)

TENTAMEN I REGLERTEKNIK

Beijer Electronics AB 2000, MA00336A,

TENTAMEN I REGLERTEKNIK I

Preschool Kindergarten

Problem som kan uppkomma vid registrering av ansökan

denna del en poäng. 1. (Dugga 1.1) och v = (a) Beräkna u (2u 2u v) om u = . (1p) och som är parallell

Kurskod: TAIU06 MATEMATISK STATISTIK Provkod: TENA 15 August 2016, 8:00-12:00. English Version

Tentamen del 2 SF1511, , kl , Numeriska metoder och grundläggande programmering

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Kurskod: TAMS28 MATEMATISK STATISTIK Provkod: TEN1 05 June 2017, 14:00-18:00. English Version

Webbregistrering pa kurs och termin

1. Compute the following matrix: (2 p) 2. Compute the determinant of the following matrix: (2 p)

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

This exam consists of four problems. The maximum sum of points is 20. The marks 3, 4 and 5 require a minimum

x 2 2(x + 2), f(x) = by utilizing the guidance given by asymptotes and stationary points. γ : 8xy x 2 y 3 = 12 x + 3

TENTAMEN I TSRT09 REGLERTEORI

TENTAMEN I TSRT09 REGLERTEORI

Kurskod: TAMS11 Provkod: TENB 07 April 2015, 14:00-18:00. English Version

2.1 Installation of driver using Internet Installation of driver from disk... 3

Tentamen i Matematik 2: M0030M.

Lösningar till Tentamen i Reglerteknik AK EL1000/EL1100/EL

Installation av F13 Bråvalla

Webbreg öppen: 26/ /

TENTAMEN I REGLERTEKNIK

Pre-Test 1: M0030M - Linear Algebra.

Kurskod: TAIU06 MATEMATISK STATISTIK Provkod: TENA 17 August 2015, 8:00-12:00. English Version

Kurskod: TAIU06 MATEMATISK STATISTIK Provkod: TENA 31 May 2016, 8:00-12:00. English Version

Högskolan i Skövde (SK, JS) Svensk version Tentamen i matematik

Grafisk teknik IMCDP IMCDP IMCDP. IMCDP(filter) Sasan Gooran (HT 2006) Assumptions:

Support Manual HoistLocatel Electronic Locks

TENTAMEN I TSRT09 REGLERTEORI

Kurskod: TAMS11 Provkod: TENB 28 August 2014, 08:00-12:00. English Version

TENTAMEN REGLERTEKNIK TSRT15

(D1.1) 1. (3p) Bestäm ekvationer i ett xyz-koordinatsystem för planet som innehåller punkterna

Schenker Privpak AB Telefon VAT Nr. SE Schenker ABs ansvarsbestämmelser, identiska med Box 905 Faxnr Säte: Borås

Tentamen i kurserna Beräkningsmodeller (TDA181/INN110) och Grundläggande Datalogi (TDA180)

Isolda Purchase - EDI

Rastercell. Digital Rastrering. AM & FM Raster. Rastercell. AM & FM Raster. Sasan Gooran (VT 2007) Rastrering. Rastercell. Konventionellt, AM


How to format the different elements of a page in the CMS :

12.6 Heat equation, Wave equation

8 < x 1 + x 2 x 3 = 1, x 1 +2x 2 + x 4 = 0, x 1 +2x 3 + x 4 = 2. x 1 2x 12 1A är inverterbar, och bestäm i så fall dess invers.

1. Varje bevissteg ska motiveras formellt (informella bevis ger 0 poang)

Transkript:

EXAM IN MODELING AND SIMULATION (TSRT62) SAL: ISY:s datorsalar TID: Tuesday 25th October 2016, kl. 14.00 18.00 KURS: TSRT62 Modeling and Simulation PROVKOD: DAT1 INSTITUTION: ISY ANTAL UPPGIFTER: 5 ANTAL BLAD (inkl försättsblad): 10 ANSVARIG LÄRARE: Claudio Altafini, 013-281373, 073-9931092 BESÖKER SALEN: cirka kl. 15 och kl. 16 KURSADMINISTRATÖR: Ninna Stensgård 013-282225, ninna.stensgard@liu.se TILLÅTNA HJÄLPMEDEL: 1. L. Ljung & T. Glad Modellbygge och Simulering 2. T. Glad & L. Ljung: Reglerteknik. Grundläggande teori 3. Tabeller (t ex L. Råde & B. Westergren: Mathematics handbook, C. Nordling & J. Österman: Physics handbook, S. Söderkvist: Formler & tabeller ) 4. Miniräknare Normala inläsningsanteckningar i läroböckerna är tillåtet. Notera att kommunikation med andra personer och informationshämtning via nätverket eller Internet inte är tillåtet under tentamen. LANGUAGE: you can write your exam in both English (preferred) or Swedish LÖSNINGSFÖRSLAG: Finns på kursens websida efter skrivningens slut. VISNING av tentan äger rum 2016-11-09 kl 12.30-13:00 i Ljungeln, B-huset, ingång 25, A-korridoren, room 2A:514. PRELIMINÄRA BETYGSGRÄNSER: betyg 3 23 poäng betyg 4 33 poäng betyg 5 43 poäng OBS! Lösningar till samtliga uppgifter ska presenteras så att alla steg (utom triviala beräkningar) kan följas. Bristande motiveringar ger poängavdrag. Lycka till!

COMPUTER TIPS: To open Matlab: open a terminal (right-click on the background and choose open terminal) type module add prog/matlab matlab & Print out the model description and the plots requested Remember to write your AID number on each printed page you include In the identification exercise using the System Identification toolbox: To print the model description: Right-click on the icon of the model you have computed and then click Present. The model description appears then on the matlab main window. Copy it into a file and print it. the SysId plots cannot be directly printed. You have to choose File Copy figure, which gives an ordinary matlab plot you can print. Printing in Linux: A file called file.pdf can be printed out for instance typing in a terminal lp -d printername file.pdf (replace printername with the name of the printer in the room you sit in). It is possible to print using File Print in a matlab plot, but one must select the printer name writing -Pprintername in the Device option (again printername is the name of your printer). 2

1. (a) What is a white noise? (b) An unknown system can be tested only with sinusoidal inputs at a given frequency ω, and input-output measurements can be used to understand its structure. Assume for instance that an input of amplitude 2 is applied. What kind of information can we obtain on the system if we vary the amplitude of the input, for instance to 5? (c) The system ẋ(t) = 3x(t) is discretized using an Euler method. For which values of the step length both the forward and backward Euler method give a stable numerical scheme? (d) Draw the bond graphs for the 4 circuits in Fig. 1. Which of them have conflict-free causality? (4p) (a) (b) (c) (d) Figure 1: The 4 circuits of Ex. 1(d) 3

2. (a) The model ( ) y(t) = K u(t) + u(t 1) + u(t 2) + e(t) where e(t) is a white noise, is used for the identification of the true system y(t) = 0.5u(t) + u(t 1) + w(t) (1) where w(t) is a white noise, and also u(t) is a white noise uncorrelated with w(t). Compute the value of K which minimizes the prediction error when the number of data points N tends to. (b) Consider now the model y(t) = b 1 u(t) + b 2 u(t 1) + e(t) (5p) with e(t) again a white noise. Compute the variance of the estimates of b 1 and b 2 as a function of N when the true system (1) is driven by an input u(t) whose autocovariance is 1 if τ = 0 R u (τ) = 0.5 if τ = 1 0 if τ > 1 (5p) 4

3. The data for this exercise are in a file called sysid_data_20161025.mat located in the directory /site/edu/rt/tsrt62/exam/. To load it into your Matlab workspace use one of the following: type in the Matlab window load /site/edu/rt/tsrt62/exam/sysid_data_20161025.mat copy the file to your current directory and then load it into your Matlab workspace (typing load sysid_data_20161025.mat at the Matlab prompt). Inside sysid_data_20161025.mat you will find the sampled signals u and y (the sample time is T s = 0.1). Construct one or more appropriate black-box models. For one or more of these models report plot of the fitted model vs. validation data parameter values and uncertainty quality of the fit Bode plots poles and zeros placement Discuss and comment your choices and results. (10p) 5

?(v) 4. Consider the hydromechanical system of Fig. 2. A flow pump acts as external input. Assume the fluid is frictionless and call C f the capacitance of the tank. Denote A the area of the section of the pipe near the piston, m the mass of the cart, k the linear spring constant and φ(v) = v 3 the nonlinear damping (v = velocity of the cart). Figure 2: Hydromechanical system of Ex. 4. (a) Draw a bond graph. Is its causality conflict-free? (4p) (b) Construct a state space model. (4p) (c) Is the causality different if instead the nonlinear law for the damping we have the law v 1 if v > 1 φ(v) = 0 if 1 v 1 v + 1 if v < 1 represented in Fig. 3? 1 0.5 0-0.5-1 -2-1 0 1 2 v Figure 3: Nonlinear function φ of Ex. 4(c) 6

5. Consider the DAE equation ẋ 1 = 2x 1 + x 2 0 = x 1 + x 1 x 2 + u (2) (a) Compute the differentiability index. (Obs: if at some point you reach a differentiability index 2 then you can stop calculations; no need to go further). (5p) (b) Assume that in the DAE (2) you apply the feedback law u = x 2 x 1 x 2 Is the differentiability index for the closed loop system different from the one at the previous point? (3p) (c) Assume you can choose u as a PD (P=proportional, D=derivative) controller from the state of the DAE (2). What would you choose in order to have a closed loop system with the lowest possible differentiability index? 7