Exam text content

3a. Laske ao. lohkokaavion moottorimallille häiriön T; ja pyörimisnopeuden & välinen siirtofunktio: 3 p.

 

 

 

 

 

 

 

T,
Vai K E 1 o
s! +
= L:s+R ; R J:s+b

3b. Piirrä ruutupaperille siirtofunktion

G(s)=-10-exp(-m:s)

Bode-diagrammi lineaariselle taajuusasteikolle.

3p.

4a. Prosessin siirtofunktio on 1/(s +1) , anturi on ideaalinen ja säätimen siirtofunktio on k/s .

Mitoita parametri k niin, että säätöpiirin askelvaste on mahdollisimman nopea monotoninen Junktio. 2p.

4b.

Erään säätöpiirin prosessin siirtofunktio on 1/(s? +2-5+1) , säätimen siirtofunktio on k/s , jaanturi

on ideaalinen. Asetusarvofunktio on yksikköramppifunktio. Esitä säätövirheen loppuarvo parametrin k
funktiona.

4p.

 

Sa.

5b.

sc

 

 

DI Huttunen viritti erään säätöpiirin säätimen niin, että piirin vahvistusvaraksi tuli 6:d4B . Työn tarkasta-
miseen määrätty DI Tuttunen oli kuitenkin sitä mieltä, että ko. sovelluksessa desibelivahvistusvaran tulisi olla
12-dB. Millaisella säätimen virityksen yksinkertaisella muutoksella ko. muutos saadaan aikaan? Älä vastaa

 

dB-yksik. lyttäen. Voit olettaa, että säädin on esim. P-,I-, PI-, PD tai PID-säädin vaan ei se ole vält-
tämätöntä hyvin muotoillun yleisen väittämän esittämiseksi.

2p.
Prosessin siirtofunktio on 1/($+1) ,anturion ideaalinen ja säätimen siirtofunktio on k/s .
Viritä säädin niin, että säätöpiirin vaihevara on 60”. Piirrä kuva, jos koet sellaisen tarvitsevasi. 2p.

Mitä tarkoittaa digitaalinen säätö? Vastaa lohkokaavion, kuvaajien ja lauseiden avulla. 2p.

 
ACI-20010 Automaatiotekniikan perusteet Lyhyt tentti 25.08.2008

Tämä tentti on muutamien opiskelijoiden toivoma vaihtoehto pikkukoejaksotukseen perustuvalle tentille. Eri tenttien
pisteet rinnastetaan toisiinsa sopivan muunnoksen avulla. Hyvin valmistautunut opiskelija ehtinee helpommin vastata
paremmin tämän tentin kaikkiin kysymyksiin. Tämän tentin eräänä varjopuolena saattaa olla opiskelijan tietojen ja
taitojen heikompi osuminen kysymysten hyvien vastauksien edellyttämään osaamisen määrään ja laatuun. Vaikeuksia
voi aiheuttaa myös se, että yhteen tehtävään vastaaminen saattaa edellyttää enemmän eri pikkukoejaksojen tietojen
yhdistelyä. On siis mahdollista mutta ei ollenkaan selvää, että tämän tentin valitseminen tuottaisi paremman
tenttituloksen: harkitse tarkkaan, kumman tentin valitset!

>» Eilaskimia: Vastaus saa sisältää viittauksia  funktiolaskimen funktioihin==

 

> Eikännykkää; korvalappusoittimia tms. a N

> Eiomia taulukoita : sinun tulee saada vähintään 2 taulukkosivua (yhdellä tai kahdella arkilla)
> Vedä vastauspaperin kunkin sivun ulkoreunaan sivumarginaaliviiva, marginaalin leveys 2 ruutua.
> Muista kirjoittaa vastauspaperin 1. sivun yläreunaan oma nimesi ja opiskelijanumerosi

> Luekysymykset ja tulkkaa ne itsellesi huolellisesti. Vastaa-kysyttyyn, älä johonkin muuhun!

 

 

la. Piirrä karkea lohkokaavio säätöjärjestelmälle, jossa ohjauksen muodostuksessa käytetäänssekä -myötäkyt-
kentää (feedforward control) että takaisinkytkentää (feedback control) ja nimeä sekä lohkot että niiden
1O-funktiot yleisnimin. 3p.

1b. Esittele P-säädin, I-säädin ja PI-säädin : lohkokaaviot , matemaattiset yhtälöt aikafunktioille (ei siis
siirtofunktiomuodossa) sekä vahvuudet ja heikkoudet. 3p.

 

2a. Vedenkeitin käyttää sähkötehoa veden lämmittämiseen. Esitä tätä havainnollistava matemaattisia merkintö-
jäkin sisältävä lohkokaavio veden lämpötilan muutokselle. Vihje: Lämpötilamuutoksen AT edellyttämä
energialisäys AO on likimain AO = cm-AT , missä vakiot m ja C ovat lämmitettävän aine-erän
massa ja ominaislämpökerroin.

2p.
2b. Erään läpivirtaussäiliön vesitilavuus V noudattaa epälineaarista differentiaaliyhtälömallia
V=u-fB:V*
missä fimktiou on säiliöön virtaavan veden tilavuusvirtaus ja & , B ovat positiivisia vakioita.
Tasapainotoimintapiste olkoon V=1. Johda sekä funktion 4 tasapainoarvo että muuttujien 4 ,
V vähäisten muutosten keskinäisen riippuvuuden arviointiin sopiva lineaarinen differentiaaliyhtälö. 2 p:

2c. Erään systeemin outputfunktion y riippuvuutta inputfunktiosta 4 kuvataan ao. vakiokertoimisella
differentiaaliyhtälömallilla. Johda systeemin siirtofunktio:

T- Yll) + yll) =k-u(t-d) 2p.