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

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

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

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

Temperaturreglering. En jämförelse mellan en P- och en PI-regulator. θ (t) Innehåll Målsättning sid 2

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

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

Reglerteknik Z / Bt/I/Kf/F

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

Övningar i Reglerteknik

REGLERTEKNIK Laboration 5

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

/TFE CJ, BT, BaE

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

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

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

ERE 102 Reglerteknik D Tentamen

Lunds Tekniska Högskola Avdelningen för industriell elektroteknik och automation

Tentamen i Reglerteknik, för D2/E2/T2

ERE103 Reglerteknik D Tentamen

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

Teori Se din kursbok under avsnitt PID-reglering, Ziegler-Nichols metod och olinjära system.

Wilma kommer ut från sitt luftkonditionerade hotellrum bildas genast kondens (imma) på hennes glasögon. Uppskatta

Teori Se din kursbok under avsnitt PID-reglering, Ziegler-Nichols metod och olinjära system (avsnitt 7.7 i Modern Reglerteknik av Bertil Thomas).

Tentamen i Reglerteknik, för D2/E2/T2

vt 04 Teori Se din kursbok under avsnitt PID-reglering, Ziegler-Nichols metod och olinjära system.

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

7,5 högskolepoäng. Industriell energihushållning Provmoment: Ladokkod: Tentamen ges för: 41N11C En3. TentamensKod:

Tentamen i Styr- och Reglerteknik, för U3 och EI2

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y/D

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

F13: Regulatorstrukturer och implementering

TENTAMEN I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

Överföringsfunktioner, blockscheman och analys av reglersystem

Tentamen i Systemteknik/Processreglering

50p. Rättningstiden är i normalfall 15 arbetsdagar, annars är det detta datum som gäller:

INLÄMNINGSUPPGIFT I. REGLERTEKNIK I för STS3 & X4

a) Vi kan betrakta luften som ideal gas, så vi kan använda allmänna gaslagen: PV = mrt

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

För att få ett effektiv driftsätt kan det ibland behövas avancerad styrning.

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Reglerteknik 3. Kapitel 7. Köp bok och övningshäfte på kårbokhandeln. William Sandqvist

TENTAMEN: DEL B Reglerteknik I 5hp

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

PID-regulatorn. Föreläsning 9. Frekvenstolkning av PID-regulatorn. PID-regulatorns Bodediagram

Systemteknik/Processreglering F2

TENTAMEN I REGLERTEKNIK

Processidentifiering och Polplacerad Reglering

Föreläsning 11, Dimensionering av tidsdiskreta regulatorer

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

REGLERTEKNIK Laboration 3

TENTAMEN I REGLERTEKNIK

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 2

Reglerteknik AK. Tentamen 24 oktober 2016 kl 8-13

Reglerteknik AK, FRT010

övningstentamen I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

Tentamen i Systemteknik/Processreglering

Undersökning av inställningsmetoder för PID-regulatorer

REPETITION (OCH LITE NYTT) AV REGLERTEKNIKEN

Reglerteknik AK, FRTF05

Tentamen i termodynamik. 7,5 högskolepoäng. Namn: (Ifylles av student) Personnummer: (Ifylles av student)

Styr- och Reglerteknik för U3/EI2

Kapitel 9 Hydrostatik. Fysik 1 - MB 2008

Rättningstiden är i normalfall tre veckor, annars är det detta datum som gäller:

2.2 Vatten strömmar från vänster till höger genom rörledningen i figuren nedan.

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

A

Reglerteknik AK. Tentamen kl

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

Diagnostiskt prov i mätteknik/luftbehandling inför kursen Injustering av luftflöden

TENTAMEN I TSRT19 REGLERTEKNIK

Industriell reglerteknik: Föreläsning 6

Kaskadreglering. Systemteknik/Processreglering Föreläsning 10. Kaskadreglering blockschema. Framkoppling. Exempel: reglering av värmeväxlare

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Om-Tentamen Inledande kurs i energiteknik 7,5hp. Lösningsförslag. Tid: , Kl Plats: Östra paviljongerna

Tentamen i termisk energiteknik 5HP för ES3, 2009, , kl 9-14.

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

Det material Du lämnar in för rättning ska vara väl läsligt och förståeligt.

Energiteknik I Energiteknik Provmoment: Tentamen Ladokkod: 41K02B/41ET07 Tentamen ges för: En1, Bt1, Pu2, Pu3. 7,5 högskolepoäng

PTG 2015 Övning 4. Problem 1

ENERGIPROCESSER, 15 Hp

Tentamen i Systemteknik/Processreglering

Hydraulikcertifiering

Reglerteknik AK. Tentamen 9 maj 2015 kl 08 13

AUTOMATIC CONTROL REGLERTEKNIK LINKÖPINGS UNIVERSITET. M. Enqvist TTIT62: Föreläsning 2. Här är

MANUAL PURMO MAXIMIX SHUNT

Lösningar till tentamen i Industriell reglerteknik TSRT07 Tentamensdatum: Martin Enqvist

Start v. Styr- och reglerteknik. Poäng. 45 Institution Institutionen för tillämpad fysik och elektronik 7.5

Inlämningsuppgift 2. Figur 2.2

Reglerteknik AK, FRTF05

Transkript:

1 (9) DEL 1 1. För att påskynda avtappningen ur en sluten oljecistern har man ovanför oljan pumpat in luft med 2 bar övertryck. Oljenivån (ρ = 900 kg/m 3 ) i cisternen är 8 m högre än avtappningsrörets mynning. Röret är 100 m långt och har 100 mm diameter (λ = 0,025). Hur stort blir flödet just då ventilen (ζ = 5) öppnas? Ventilen är monterad närmast cisternen. 3p 2. Två likadana pumpar med pumpkurva enligt figur ger i en anläggning exakt lika stort flöde genom anläggningen oavsett om de två pumparna kopplas i serie eller i parallell. Geodetiska höjden för systemet är 2 m. Beräkna och rita in systemkurvan. Beräkna hur stort flöde en pump ger genom systemet. 2P (m) 12 10 8 6 4 2 4 8 12 16 (l/min) 11

2 (9) 3. Man önskar förvärma 1 ton/h av en lösning med värmekapacitiviteten c = 3,35 kj/kg C från 15 C till 70 C med hjälp av en medströmsväxlare. Som värmande medium används hetvatten med en ingående temperatur på 120 C och en utgående temperatur på 90 C. Rita in mediernas temperaturgradienter genom växlaren i nedanstående diagram samt beräkna erforderlig area på växlaren om u = 700 W/m 2 C. Beräkna också växlarens maximala effekt och ange var någonstans i växlaren den uppträder. 2p Area (m 2 ) = Maxeffekt (kw) = Uppträder: 22

3 (9) 4. En avfuktare för luft är konstruerad enligt fig. Antag att hela den energimängd som utvinns i kylaren kommer luften till godo i värmaren. Rita in processen i ett mollierdiagram, ange luftens sluttillstånd samt hur mycket vatten som kondenseras ut per dygn om luftflödet genom avfuktaren är 200 m 3 /h. 3p 24 C 12 C ϕ=90 % - t = ϕ = Lös uppgiften mha bifogat diagram men skissa lösningen i detta förenklade diagram. ϕ=100 % h (kj/kg) 33

4 (9) DEL 2 1. Till uppgift 1 krävs inga motiveringar! Ringa in ditt svar respektive fyll in svaren på uppgift 1 direkt här på detta blad. Glöm inte lämna in bladet till uppg. 1 samt blankett för uppg. 3 (Bodediagr.)! 1.1 När är en PID-regulator m i n d r e lämplig? Välj endast ett alternativ. (0.5p) A: Då processen saknar dödtid B: Då processen har lång dödtid C: Då processen är linjär och har låg ordning 1.2 Egenskap för Fuzzy Control Välj en stor nackdel som man får då man använder Fuzzy Control. Välj det alternativ som närmast passar in. (0.5p) A: Stabilitetskriterier (för regleringen) saknas i praktiken. B: Metoden Fuzzy Control är svår att implementera på en tidsdiskret dator C: Det är svårt att förklara arbetssättet Fuzzy Control för en processoperatör. 1.3 När passar en Fuzzy-regulator? I vilket av följande fall passar reglering enligt Fuzzy Control bäst? Välj endast ett alternativ. (0.5p) A: Då stabiliteten på reglersystemet är en mycket viktig faktor. B: Då man har tillgång till en matematisk beskrivning av reglerobjektet i form av en bestämd överföringsfunktion. C: Då man manuellt kan styra processen. 1.4 Vad betyder facktermen COA (i denna kurs). Välj endast ett alternativ. (0.5p) A: En egenskap som baseras på PID-regulatorns dödband B: En egenskap för som gäller en deadbeat-regulator C: En metod för defuzzifiering D: En tumregelsmetod för inställning av en regulator som bygger på självsvängning. E: En teknik som används vid framkoppling med fler än en givare. 44

5 (9) 1.5-6 En process, G p (s), regleras av en regulator, G r (s) enligt blockschemat nedan. R - Regulator G r (s) G p (s) Y Fall 1.5: Enbart processen, G p (s),har ett Bodediagram enligt nedanstående figur. Fall 1.5 Regulatorn utgörs av en P-regulator med regulatorförstärkningskontanten = K där K = 1 (ggr) d.v.s. G r (s) = 1 i figuren ovan. Har regleringen (enligt ovanstående blockschema) ett kvarstående fel vid en enhetsstegformad börvärdesändring? (1p) - Om nej: Skriv in beräkning här! - Om ja: Hur stort är det kvarstående felet? Skriv in beräkning här: 55

6 (9) Fall 1.6: Enbart processen, G p (s), har ett Bodediagram enligt nedanstående figur. Fall 1.6 Regulatorn utgörs av en P-regulator med regulatorförstärkningskontanten = K där K = 1 (ggr) d.v.s. Gr(s) = 1 i figuren ovan. Har regleringen (enligt ovanstående blockschema) ett kvarstående fel vid en enhetsstegformad börvärdesändring? (1p) - Om nej: Skriv in beräkning här! - Om ja: Hur stort är det kvarstående felet? Skriv in beräkning här: 66

7 (9) 2. (3p) En ugn uppvärms av en elektrisk värmespiral. All elektrisk effekt, P(t) [W], omvandlas till värme. Se figuren. Ugn T i (t) T o (t) P(t) Ugnen är delvis isolerad på ett sådant sätt så att förlusteffekten, P f (t), som strålar ut till omgivningen via ugnens hölje beskrivs av: P f = k*( T i - T o ) [W] där T i är temperaturen inne i ugnen T o är omgivningstemperaturen (grad) och konstanten k = 0.1 [W/grad]. Ugnen är fylld med en gas som har värmekapaciteten C = 30 [J/grad] där C = c V ρ (c = värmekapacivitet, V = volym och ρ = densitet). En linjär modell av ugnen i form av ett blockschema kan ritas så här: T 0 (s) G 1 (s) T i (s) P(s) G 2 (s) Uppgift: Beräkna G 2 (s) 77

8 (9) 3. (4p) En process skall regleras med en PI-regulator a) Rita Bodediagram så att det passar till att lösa uppgift b (se nedan, samt se blockschemat här intill). Använd Bodediagram enligt Bilaga. Redovisa ditt diagram (glöm inte att lämna in det). Processtörning Ref Y PI-regulator - Idealt styrdon 1 Process G(s) Y 1 Ideal givare b) Bestäm Parametrar till PI-regulatorn så att fasmarginalen blir c:a 50 grader till ovanstående system där processen beskrivs så här: 4 G ( s) = ( s 1) 3 4. (4p) En tidskontinuerlig process, G p (s) beskrivs av följande överföringsfunktion: G p (s) = -1/(12s). Uppgift: Dimensionera en tidsdiskret polplacerad regulator till denna process där sampelintervallet är 100 millisekunder. Utgå från ideal givare och idealt styrdon (har överföringsfunktionen 1.0) Följande krav gäller även: o Regulatorn skall eliminera kvarstående fel vid konstant laststörning. o Placera pol/alla poler i z=0 (antalet poler som behövs ingår som en del av uppgiften). Redovisa din lösning med beräkningar samt ett fullständigt blockschema över regulator och process. 88

9 (9) Bilaga: Bodediagram 99