Exam text content

 

 

ASE-1130 Automaatio A:testi
ASE-1250 Järjestelmien ohjaus 13.06.2014
ASE-1251 Järjestelmien ohjaus Terho Jussila

Ei laskimia, PC-tietokoneita, kännyköitä. Tableteista sallittuja ovat Burana ja Disperin. Ei
omia dokumentteja. Saat lainaksi kaavaston. Palauta se ilman lisämerkintöjä.

1a.

1b.

2a.

2b.

Tänään klo 22.00 jalkapallon MM-kisoissa kohtaavat vuoden 2010 MM-kisojen finalistit
Espanja ja Hollanti. Vuonna 2010 Hollannin Nigel de Jong demonstroi Espanjan
tulevalle maailmanmestarille Xabi Alonsolle Kungfu-potkulla periaatetta No Pain, No
Gain, not even for Spain!

 

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). Ole huolellinen kaikissa yksityiskohdissa.
Lämmitysmuotoon ei tarvitse eikä pidäkään ottaa kantaa. 3.0p.

Luettele neljä keskeistä asiaa/ilmiötä, jotka voivat muuttaa säätöpiirin komponentin ja
siten myös koko säätöpiirin dynaamisia ja/tai staattisia ominaisuuksia. 1.0p.

Metso Minerals'in kivenmurskauslaitteistolla muodostettuja pieniä kivipartikkeleita siirre-
tään varastosta A varastoon B hihnakuljettimella, jonka pituus on 4. Partikkeleiden
massavirtaus varastosta A kuljettimelle olkoon ajan funktio 9in- Partikkeleiden massa-

virtaus kuljettimen toisesta päästä varastoon B olkoon ajan funktio g. Kuljettimen
moottoreiden hyvän ohjausstrategian ansiosta kuljettimen nopeus v(f) on onnistuttu
kutakuinkin reguloimaan vakioarvoon v. Johda massavirtaukselle g, , matemaattinen
malli ja ilmaise sen vasteen näytearvo muodossa 900) 2.0p.

DC-moottorin akseli pyörii nettovääntömomentin n ansiosta kulmanopeudella o. Se
yksikössä rad on mallinnettu oheisella vakiokertoimisella differentiaaliyhtälöllä. Piirrä
mallille alkeislohkokaavio. Ei, älä käytä derivoilohkoa! 2.0p.

J O) +b 0(f) = n(1)

1/2
 

3a.

3b.

Tehtävän 2b moottorin akselin kiertymis/kääntymiskulma yksikössä rad olkoon 0. Sen
riippuvuutta nettovääntömomentista 7 halutaan tutkia. Fysiikan opettajan mukaan

 

0=0. Määrittele tilavektori x ja esitä/esittele sille muotoa

 

X= Ax+Bu

oleva matriisikertoiminen tiladifferentiaaliyhtälö, missä v=n. Kirjoita vastaukseesi

selvästi objektien x, 4 ja B sisällöt. 2.5p.

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

hyödyllinen ohjausfunktio, ja 9 kuvaa tien kaltevuutta! Vakiot Y , 77 ja 9 ovat saman
tasapainotoimintapisteen arvoja. Laske lineaarisen mallin kertoimelle c arvo nyt tentit-

tävällä menetelmällä. Huomaa, että 9 ei välttämättä ole nolla. 1.5p.

YO =m a, (OT (a, (0)-( gC, sign(v(t))+0.5 m! PC:AV0+g sin(00)) )

(lv0-9)=a (Y0)-7)+b (11) -7)+c (0()-0)

 

—| Tehtävä 4 /ASE-1250 & ASE-126f Järjestelmien ohjaus"

4a.

4b.

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

sopivalla matriisilaskelmalla.
< [-1 0 1
v=[0 1]:w ; s<| ole [i]va 2p.

Laske a-kohdan mallin siirtofunktio sopivalla matriisilaskelmalla ja päättele tuloksesta
siirtofunktion navat. Oikean vastauksen on toki oltava sopusoinnussa a-kohdan oikean
lopputuloksen kanssa! 2p.

 

 

 

Tehtävä 4 / ASE-1130 Automaatio
4a.
4b.
4c.

Mikä on / mihin tarkoitukseen sopii metsoDNA? 2p.
Millä / kuinka tislauskolonnin huipun lämpötilaa säädetään? 1p.
Mitä lyhenne LC tarkoittaa tislauskolonnilla? 1p.

 

 

212