Exam text content

 

 

ASE-1251 Järjestelmien ohjaus 40p A-testi eli Osatentti 1/3 R2.0
ASE-1250 Järjestelmien ohjaus 50p Terho Jussila 02.10.2014

Ei

laskimia, PC-tietokoneita, kännyköitä tms. Tableteista sallittuja ovat Burana ja Disperin. Ei

omia dokumentteja. Saat lainaksi kaavaston. Palauta se ilman lisämerkintöjä.

0. Tänään klo 18.30 Hakametsän hallissa pelataan jääkiekkoliigan ottelu Ilves-Lukko. Arvaa

1a.

ottelun lopputulos. Tämä olkoon sitten illan ainoa arvauksesi, sillä turvallinen ja tuottava
automaatio perustuu ahkeruuteen, analyyttiseen ajatteluun ja huolelliseen toteutukseen
24/7 periaatteella No Pain, No Gain. Vastaa siis alla oleviin tehtäviin ahkeran treenisi
mahdollistaman osaamisen perusteella:

Piirrä huoneen lämpötilan modernia hallintaa kuvaava lohkokaavio. Nimeä sen osasys-
teemit ja koko systeemiin ulkopäin vaikuttavat inputfunktiot sekä sovelluskohtaisin sa-
noin että yleiskäyttöisin termein (käsittein). Lämmitysmuotoon ei tarvitse eikä pidäkään
ottaa kantaa. Lohkokaaviossa ei tarvitse mutta saa viitata aritmeettisiin operaatioihin.

Ole huolellinen kaikissa yksityiskohdissa. 3.0p.
1b. Luettele neljä keskeistä asiaa/ilmiötä, jotka voivat muuttaa säätöpiirin komponentin ja
siten myös koko säätöpiirin dynaamisia ja/tai staattisia ominaisuuksia. 1.0p.

2a.

2b.

Terästehtaassa suoralla radalla vakionopeudella v liikkuvaa teräsnauhaa yritetään
prässätä halutun paksuiseksi. Nauhan prässäyskohdassa saavuttamaa paksuutta p

mitataan etäisyydellä 4 prässäyskohdasta, tuloksena mittausfunktio m . Mittausfunk-
tion näytearvo m hetkellä ? olkoon m(t). Lausu m(f) funktion p sopivan näytearvon
tai sopivien näytearvojen ja parametrien v ja 4 avulla. 2.0p.

Monen systeemin inputin 4 vaikutusta systeemin outputiin y voidaan kuvata oheisella

vakiokertoimisella mallirakenteella, jossa K on vahvistus (Gain) ja 7 on aikavakio
(Time Constant). Piirrä mallille alkeislohkokaavio. Ei, älä käytä derivointiohkoa! 2.0p.

T-y(N+ yl) = Ku(t)

1/2
3b.

4a.

oleva matriisikertoiminen malli. Kirjoita vastaukseesi selvästi objektien Uu, x, A,B, y,
Ta'lisikertoiminen malli
C ja D sisällöt. 2.0p.

Auton vakionopeuden säädön suunnittelussa on hyödynnetty nopeuden v oheista epä-
lineaarista mallia ja oheista lineaarista differentiaaliyhtälömallirakennetta. Mallissa 4 on

nomi. Vakiot v , 7 ja 0 ovat saman tasapainotoimintapisteen arvoja. Tasapainoarvo
O ei välttämättä ole nolla.

b1. Lausu tasapainoarvo U muiden tasapainoarvojen (7 ja 0 ) funktiona. 0.5p.

b2. Laske lineaarisen mallin kertoimelle c arvo nyt tentittävällä menetelmällä. 1.5p.

v) = m'a, UT (a, Y0)-( EC, sign(v(1)) +0.5 m"! PC, Ah) +g sin(0(1)) )
< 00-5)=a 00 -7)+b (1(N—7)+c (0-0)

Etukompensaattori ohjaa ulkona oleva uima-altaan täyttöä niin, että altaan vesitilavuu-
den v riippuvuutta asetusarvostaan VY, kuvaa oheinen malli. Tutki sen ohjattavuutta

sopivalla matriisilaskelmalla.

10 =[0 11100), i [i a] 0-1] 2.0p.

- Laske a-kohdan mallin siirtofunktio sopivalla matriisilaskelmalla ja päättele tuloksesta

siirtofunktion navat. Oikean vastauksen on toki oltava sopusoinnussa a-kohdan oikean
lopputuloksen kanssa! 2.0p.

2/2