TENTAMEN: DEL A Reglerteknik I 5hp

Relevanta dokument
TENTAMEN: DEL A Reglerteknik I 5hp

TENTAMEN: DEL A Reglerteknik I 5hp

TENTAMEN: DEL A Reglerteknik I 5hp

TENTAMEN: DEL A Reglerteknik I 5hp

TENTAMEN: DEL A Reglerteknik I 5hp

1RT490 Reglerteknik I 5hp Tentamen: Del A Tid: Onsdag 22 augusti 2018, kl

1RT490 Reglerteknik I 5hp Tentamen: Del A Tid: Onsdag 23 augusti 2017, kl

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

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

TENTAMEN: DEL B Reglerteknik I 5hp

TENTAMEN Reglerteknik 3p, X3

ÖVNINGSTENTAMEN Reglerteknik I 5hp

TENTAMEN Reglerteknik 4.5hp X3

TENTAMEN: DEL B Reglerteknik I 5hp

TENTAMEN Reglerteknik I 5hp

TENTAMEN: DEL B Reglerteknik I 5hp

TENTAMEN Reglerteknik 4.5hp X3

TENTAMEN: DEL A Reglerteknik I 5hp

1RT490 Reglerteknik I 5hp Tentamen: Del B

TENTAMEN Reglerteknik I 5hp

1RT490 Reglerteknik I 5hp Tentamen: Del B

1RT490 Reglerteknik I 5hp Tentamen: Del B

1RT490 Reglerteknik I 5hp Tentamen: Del B

1RT490 Reglerteknik I 5hp Tentamen: Del B

TENTAMEN: DEL B Reglerteknik I 5hp

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

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

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y/D

TENTAMEN I TSRT91 REGLERTEKNIK

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y/D

Reglerteknik AK. Tentamen kl

TENTAMEN I REGLERTEKNIK

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Lösningsförslag till tentamen i Reglerteknik (TSRT19)

REGLERTEKNIK, KTH. REGLERTEKNIK AK EL1000, EL1110 och EL1120

Lösningar till tentamen i Reglerteknik I 5hp (a) Statiska förstärkningen = (0), och ( )= [ ( )].

Reglerteknik AK, FRT010

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 11

Fjärde upplagan och tredje upplagan (båda 2006)

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

A. Stationära felet blir 0. B. Stationära felet blir 10 %. C. Man kan inte avgöra vad stationära felet blir enbart med hjälp av polerna.

övningstentamen I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

TSIU61: Reglerteknik. Sammanfattning från föreläsning 3 (2/4) ˆ PID-reglering. ˆ Specifikationer. ˆ Sammanfattning av föreläsning 3.

TSIU61: Reglerteknik. PID-reglering Specifikationer. Gustaf Hendeby.

Reglerteknik Grundläggande teori Torkel Glad och Lennart Ljung En jämförelse mellan andra upplagan (1989) och tredje upplagan (2006)

TENTAMEN I TSRT91 REGLERTEKNIK

TENTAMEN I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

Reglerteknik AK. Tentamen 24 oktober 2016 kl 8-13

TENTAMEN Reglerteknik I 5hp

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

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

TENTAMEN I TSRT19 REGLERTEKNIK

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

A

Reglerteknik AK. Tentamen 9 maj 2015 kl 08 13

TENTAMEN I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Reglerteknik AK. Tentamen 27 oktober 2015 kl 8-13

Figure 1: Blockdiagram. V (s) + G C (s)y ref (s) 1 + G O (s)

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

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

TSRT21 Dynamiska system och reglering Välkomna till Föreläsning 10

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik Föreläsning 3. Sammanfattning av föreläsning 2 PID-reglering Blockschemaräkning Reglerdesign för svävande kula

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik Föreläsning 10

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

TENTAMEN I TSRT91 REGLERTEKNIK

TENTAMEN REGLERTEKNIK TSRT15

TENTAMEN I TSRT91 REGLERTEKNIK

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 10

TENTAMEN I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

ERE103 Reglerteknik D Tentamen

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Föreläsning 3. Reglerteknik AK. c Bo Wahlberg. 9 september Avdelningen för reglerteknik Skolan för elektro- och systemteknik

TENTAMEN I REGLERTEKNIK TSRT03, TSRT19

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

Reglerteknik AK, FRTF05

REGLERTEKNIK Inledande laboration (obligatorisk)

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

REGLERTEKNIK KTH. REGLERTEKNIK AK EL1000/EL1110/EL1120 Kortfattade lösningsförslag till tentamen , kl

INLÄMNINGSUPPGIFT I. REGLERTEKNIK I för STS3 & X4

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y/D

Föreläsning 2. Reglerteknik AK. c Bo Wahlberg. 3 september Avdelningen för reglerteknik Skolan för elektro- och systemteknik

Fredrik Lindsten Kontor 2A:521, Hus B, Reglerteknik Institutionen för systemteknik (ISY)

TENTAMEN I REGLERTEKNIK I

Fredrik Lindsten Kontor 2A:521, Hus B, Reglerteknik Institutionen för systemteknik (ISY)

Transkript:

TENTAMEN: DEL A Reglerteknik I 5hp Tid: Torsdag 9 mars 05, kl. 8.00-.00 Plats: Fyrislundsgatan 80, sal Ansvarig lärare: Hans Norlander, tel. 08-473070. Tillåtna hjälpmedel: Kursboken (Glad-Ljung), miniräknare, Laplace-tabell och matematisk formelsamling. Examinationen består av två delar, del A och del B. För att bli godkänd krävs att man är godkänd på del A, och för detta krävs godkänt på varje uppgift. Del B är frivillig och ges endast vid ordinarie tentatillfällen (vid respektive kurstillfällen). Preliminära betygsgränser: Betyg 3: Godkänt på del A Betyg 4: Godkänt på del A och minst 0 poäng på del B (inkl. bonuspoäng) Betyg 5: Godkänt på del A och minst 8 poäng på del B (inkl. bonuspoäng) OBS: Svar och lösningar/motiveringar ska skrivas på angiven plats i detta provhäfte, och provhäftet ska lämnas in. Lösningarna ska vara tydliga och väl motiverade (om inget annat anges). LYCKA TILL! Tentamenskod Utbildningsprogram Bordsnummer (alt. namn och personnummer) Termin och år då du först registrerades på kursen Klockslag för inlämning Resultat: Uppg. Uppg. Uppg. 3 Del A G/U G/U G/U G/U

Uppgift Betrakta följande fyra överföringsfunktioner: ( ) = + + ( ) = + + 3( ) = + + 4( ) = 8 + 4 + 8 (a) Man utför stegsvarsexperiment på systemen med överföringsfunktionerna ( ) 4 ( ). Vilket av systemen har störst översläng, Å? Svar: Vilket har kortast stigtid, Ì Ö? Svar: Motivering: (b) En inverterad pendel har tillståndsbeskrivningen 0 0 Ü(Ø) = Ü(Ø) + Ù(Ø) Ý(Ø) = 0 0 Ü(Ø) Är tillståndsbeskrivningen en minimal realisation? Svar: Motivering: (c) När den inverterade pendeln i (b) styrs med tillståndsåterkopplingen Ù(Ø) = Ü(Ø) + ÝÖ (Ø) blir det slutna systemet ( ) = ( ) Ö ( ), där ( ) är en av överföringsfunktionerna ( ) 4 ( ) ovan ange vilken! Svar:

Uppgift Ett system styrs med återkoppling från reglerfelet: ( ) = ( )Í( ) Í( ) = ( )( Ö ( ) ( )) Systemet har statisk förstärkning (0) = 4. (a) Ringa in den/de regulatortyp/-er (för ( )) nedan som ger känslighetsfunktionen statisk förstärkning Ë(0) = 0: Motivering (krävs): P- PI- PD- PID-regulator (b) Anta att regulatorn ( ) = à används, och att à ¾ Ê väljs så att slutna systemet blir stabilt. Hur stort blir det kvarvarande felet, ؽ lim (Ý Ö(Ø) Ý(Ø)), då Ý Ö (Ø) är ett enhetssteg? Ange svaret uttryckt i Ã. Svar: (c) Anta igen att regulatorn ( ) = à används, men att det finns en mätstörning så att styrlagen blir Ù(Ø) = Ã(Ý Ö (Ø) Ý Ñ (Ø)), där Ý Ñ (Ø) = Ý(Ø) + Ò(Ø) är den uppmätta utsignalen och Ò(Ø) är mätstörningen. Ange överföringsfunktionen från Ò till Ý för det återkopplade systemet. Svar:

Uppgift 3 Blockschemat nedan visar ett system som styrs med proportionell återkoppling. P-reg + Ù Ü Ü + Σ Ã + + Σ Ý Ö Ý (a) Ställ upp tillståndsbeskrivningen för det öppna systemet, d.v.s. delen innanför den streckade rektangeln i blockschemat, med Ù som insignal och Ý som utsignal. Använd Ü = Ü Ü Ì som tillståndsvektor, med Ü och Ü enligt blockschemat. Svar och lösning: (b) Ange överföringsfunktionen från Ý Ö till Ý för det återkopplade systemet. Svar: Vad har slutna systemet för nollställen? Svar: (c) För vilka à ¾ Ê är det återkopplade systemet stabilt? Svar: Motivering: 3

Vid behov kan du fortsätta dina lösningar/motiveringar på detta ark. Markera tydligt vilken uppgift som avses. 4

Lösningar till tentamen i Reglerteknik I 5hp, del A 05-03-9 0. (a) Jämför med ( ) = + 0 : Ì +0 Ö minskar när 0 (polernas avstånd från origo) ökar, Å ökar när (= cos, där är vinkeln till negativa reella axeln) minskar se exempel 3.3 i Glad/Ljung. Här har vi : 0 = Ô = Ô 3 : 0 = Ô = Ô 8 : 0 = = 4 : 0 = Ô 8 = Ô Störst Å minst 3. Kortast Ì Ö störst 0 4. (b) Minimal realisation både styrbart och observerbart (Resultat 8.). Systemet på observerbar kanonisk form µ observerbart. Styrbarhetsmatrisen är Ë = 0 = det Ë = = 0 0 Systemet är alltså också styrbart, och därmed en minimal realisation. (c) Vi har ( ) = (fås direkt eftersom observerbar kanonisk form). Slutna systemet blir ( ) = ( ) där ( ) = fås från ( ), och «( ) «( ) = det( Á +Ä) = det = +Ð + Ð + Ð +Ð = + + eftersom Ð = Ð =. Alltså är ( ) = + + = ( ).. (a) Ë( ) = + Ó( ) där Ó( ) = ( )( ). För att få Ë(0) = 0 måste Ó ( ) ha integralverkan, d.v.s. en pol i origo, och eftersom (0) = 4 här måste alltså ( ) ha integralverkan µ ( ) måste vara en PI- eller PIDregulator. (b) Använd slutvärdesteoremet: lim (Ø) = lim ( ) = lim ؽ Ë( ) 0 0 = Ë(0) = + Ã(0) = + 4à (c) Vi har ( ) = ( )Ã( Ö ( ) ( ) Æ( )) ( ) = Ã( ) + Ã( ) ( Ö( ) Æ( )) d.v.s. överföringsfunktionen från Ò till Ý är à ( ) +Ã( ) (vilket är Ì ( )). 3. (a) Från blockschemat fås ( ) = + Í( ) ( + ) ( ) = Í( ) ( ) = ( ) + Í( ) ( ) = ( ) ( ) = ( ) samt ( ) = ( ) + ( )

Med inversa Laplacetransformen får vi då Ü = Ü + Ù Ü = Ü = Ü Ý = Ü + Ü Ý = 0 Ü + Ù 0 0 Ü (b) Utgå från ( ) = ( )Í( ) och Í( ) = Ã( Ö ( ) ( )) µ ( ) = ( ) Ö ( ) = Ã( ) + Ã( ) Ö( ) Notera att systemet i (a) står på styrbar kanonisk form µ direkt fås ( ) = + +. (Går också bra att använda ( ) = ( Á ).) Därför blir ( ) = + Ã( +) + Ã( +) + = Ã( + ) + + Ã( + ) = Ã( + ) + ( Ã) + Ã Slutna systemet har ett nollställe, i +. (c) Polpolynomet är + ( Ã) + Ã. För stabilitet krävs att alla poler ligger i vänster halvplan, vilket för ett andra ordningens system är ekvivalent med att alla koefficienter i polpolynomet är strikt positiva. Alltså stabilt för 0 Ã. (Går också bra att använda Rouths algoritm.)