Exam text content

4a. Salin erästä ilmastointikojetta ohjaavan säätimen vakiokertoiminen malli säätimen inputista e
säätimen outputiin 4 saattaisi olla 4+4-4=b-&+c-e . Johda säätimelle siirtofunktio. 4p.

4b. Laske alla olevan lohkokaavion esittämän systeemin navat. Ap.

 

 

4c. Funktio y(f) =0.4+0.2-sin(? + 0.3) mitataan mittaussysteemillä, jonka siirtofunktio on 1/(s +1)
Stationaarinen mittaustulos voidaan esittää alla mainitussa muodossa, mitkä ovat « » Bsxja e?

Yms () = G 'SIa(B-1+7)+&
Ap.

Sa. Erään systeemin siirtofunktioksi on saatu alla oleva. Etsi systeemin BIBO-stabiiliusehdot Routh-testillä.

k
G(s) = AT Tan
s +6:s +11-5+X 4p.

5b. Prosessin amplitudivahvistus on M(w) = 1/wja sen vaihesiirto on P (w) = -90*. Mittaussys-

teemi on ideaalinen. Säätimenä on P-säädin, jonka vahvistus on 10 (ykkönen). Laske viivevara

(hahmottele sopiva apukuva sopivia asteikkoja käyttäen). 4p.
5c. Erään mittaussysteemin siirtofunktio on alla. Systeemillä mitataan yksikköramppifunktio. Päättele

pätevästi ja huolellisesti mittausvirheen loppuarvo. Tässä metodin asiallinen soveltaminen on

tärkeätä! 4p.

1

AG)=—
(6) s +5+1

 
Automaatiotekniikan perusteet —”Lyhyt tentti 2009” 18.01.2010

Tämä tentti perustuu syksyn luentoihin eli Kipon ja Tikan kirjaan sekä Jussilan syksyn 2009
luentomonisteeseen. Tarjolla on myös syksyn 2008 vaatimuksiin perustuva tentti, jonka
kirjallisuus on Dorfin ja Bishopin kirja sekä Jussilan syksyn 2008 moniste. Kolmantena
vaihtoehtona tarjolla on syksyn 2009: vaatimusten mukaan kahteentoista pikkukokeeseen
perustuva tentti, joka mahdollistaa myös testin (A/B) suorittamisen tai pikkukokeiden
ensimmäisiä ja toisia yrityksiä.

Tehtävien pisteytykset ovat kokeen sisäiset — saamasi yhteispistemäärä ja kokeen maksimipistemäärä
skaalataan vertailukelpoisiksi muiden kokeiden maksimipistemäärien kanssa.

Pyri selostustehtävissä lyhyyteen, ytimekkyyteen ja selkeyteen ... niin aikakin riittää paremmin.

la. Esitä OK-talon sisälämpötilan modemin hallinnan hyvin dokumentoitu lohkokaavio. 4p.
1b. Esitä kuvan ja tekstin avulla ohjelmoitavan logiikan järjestelmäarkkitehtuuri. = * 4p.
lc. HART-väylän keskeiset piirteet ja suomat edut. O € 4p.

K

2a. Selosta digitaalista PI-säätöä henkilölle, joka tuntee analogisen PI-säätimen, mutta ei tunne digitaa-
lista säätöä. Tässä ei pyydetä P- ja I-säätimien vertailua tai vahvuuksien/heikkouksien esittelyä! 4p.

2b. Mitä tarkoittaa PI-kaavioissa lyhenne TIC? 2p.
2c. Mihin liittyy ATEX-direktiivi, mitä se siis koskee ja millaisiin laitteisiin/kohteisiin sitä pitää soveltaa? 2p.
2d. Mitä pitää huomioida valvomosuunnittelussa? 2p.

2e. Luettele säätöventtiilin tärkeimmät osat (3 kpl) itse pelkistetyn venttiiliosan lisäksi. 2p.

3a. Alla on erään jousi-massa-vaimennin -systeemin dynaaminen malli, jossa ? on ulkoinen voima,
Y on kappaleen paikkakoordinaatti ja v on kappaleen nopeus. Piirrä systeemille alkeislohkokaavio. 4p.

< (my)=r-(k-y+b-v) f

3b. Erään säiliön nestetilavuus V riippuu tulotilavuusvirtauksesta 4 alla annetun mallin mukaisesti.

Tilavuuden toimintapistearvo on V » joka on myös erään tasapainotilan arvo. Johda lineaarinen malli,
jonka avulla voimme arvioida tilavuuden vaihtelua mainitun arvon ympäristössä. '-- /

dV =

— =u-k-y% 4p.
dt 5

3e. Moottorin kulmanopeuden & riippuvuutta moottorin saamasta jännitteestä V kuvataan alla annetulla
vakiokertoimisella mallilla, jossa i on moottorin erään virtapiirin virta, ja 7' on virran tuottama
vääntömomentti . Esitä malli matriisinotaatiota käyttävänä tilaesitysmallina, jonka output on &.
di

a taisbb ki O adr A
dt dt

-