ĐHBK HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN
Bộ môn ĐKTĐ
CÂU H!I THI V"N #ÁP MÔN H$C
CƠ SỞ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG
CB phụ trách học phần
BCN bộ môn duyệt
Điều khiển trong miền phức
1. Phát biểu định nghĩa về hệ tuyến tính, hàm truyền và ma trận hàm truyền của hệ thống. Thế nào là
hàm thực-hữu tỷ? Điểm cực và điểm không của hệ là gì?
2. Hàm trọng lượng, hàm quá độ là gì? và tại sao chúng được xem là mô hình của hệ LTI. Giữa hai
mô hình đó quan hệ qua lại như thế nào?
3. Hãy chỉ rằng khâu trễ với thời gian trễ hằng số, là một khâu tuyến tính tham số hằng. Viết hàm
truyền, hàm trọng lượng, hàm quá độ của nó. Hai quá trình tự do và quá trình cưỡng bức khác
nhau như thế nào?
4. Hàm đặc tính tần là gì? Đồ thị tần số biên pha, tần số Nyquist, đồ thị Bode là gì và cách xác định
chúng (bằng lý thuyết và bằng thực nghiệm)?
5. Hãy nêu các phương pháp thực nghiệm đã biết để xác định mô hình toán của hệ LTI.
6. Bậc của khâu quán tính, tích phân quán tính được nhận biết từ đồ thị tần số biên pha và từ đố thị
Bode như thế nào?
7.
Bài tập
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
Hãy nêu các bước xác định hàm truyền của khâu quán tính bậc cao (được hiểu là khâu có bậc
không nhỏ hơn 2), tích phân quán tính bậc cao bằng thực nghiệm.
Nhận biết được sự khác biệt giữa khâu dao động bậc 2 và quán tính bậc 2 từ đồ thị tần số biên pha
và từ đồ thị Bode như thế nào?
Nêu ý nghĩa của biến đối sơ đồ. Phát biểu công thức Mason để tìm hàm truyền tương đương.
Tính ổn định là gì? Phát biểu tiêu chuẩn ổn định Routh-Hurwitz, Michailov và Kharitonov.
Trong trường hợp nào thì tiêu chuẩn Nyquist còn là phương pháp kiểm tra tính ổn định bằng thực
nghiệm? Nó có áp dụng được cho hệ có trễ không, giải thích?
Hãy nêu các khái niệm khác nhau về độ dự trữ ổn định? Xác định độ dự trữ ổn định từ hàm truyền
như thế nào? Khi nào thì xác định được độ dự trữ ổn định bằng thực nghiệm
Nêu định nghĩa độ quá điều chỉnh? Hàm truyền thực hữu tỷ nào sẽ không có độ quá điều chỉnh?
Làm bài tập 14, 16, trang 220
Làm bài tập 17, trang 220
Làm bài tập 18 trang 220. Xác định điểm cực và điểm không của các hệ tuyến tinh trong số đó.
Làm bài tập 20 trang 221. Hệ đó có phải là pha cực tiểu không?
Làm bài tập 36 trang 224.
Bộ điều khiển PID có thỏa mãn tính causal không? Phát biểu phương pháp tối ưu đối xứng và tối
ưu module để xác định tham số bộ điều khiển PID. Có thể sử dụng PID để gán điểm cực được
không và khi nào?
Làm bài tập 51 trang 227.
Nêu bản chất của phương pháp dự báo Smith.
Điều khiển trong miền thời gian
1.
2.
Xét hệ LTI có một đầu vào và một đầu ra mô tả bởi xɺ = Ax + bu và y = cT x , trong đó x, u, y lần
lượt là vector trạng thái, đầu vào và đầu ra của hệ. Hệ có phải là hợp thức chặt không và tại sao?
Một hệ LTI có bao nhiêu mô hình trạng thái tương đương? Giải thích
3.
4.
5.
6.
7.
Mô hình trạng thái chuẩn điều khiển là gì? Làm thế nào để xác định được mô hình trạng thái chuẩn
điều khiển từ mô hình trạng thái gốc nào đó cho trước.
Mô hình trạng thái chuẩn quan sát là gì? Làm thế nào để xác định được mô hình trạng thái chuẩn
quan sát từ mô hình trạng thái gốc nào đó cho trước.
Xác định hàm quá độ của hệ từ mô hình trạng thái của nó như thế nào?
Thế nào là bậc tương đối của hệ và xác định bậc tương đối trực tiếp từ mô hình trạng thái như thế
nào?
Thế nào là quỹ đạo trạng thái tự do và quỹ đạo trạng thái cưỡng bức. Xác định chúng từ mô hình
trạng thái như thế nào? Làm bài tập 6 trang 365.
8.
9.
Mô hình trạng thái có mô tả được hệ không causal không và tại sao?
Nêu khái niệm điều khiển được, điều khiển được hoàn toàn và ý nghĩa của nó cho bài toán thiết kế
bộ điều khiển làm hệ ổn định.
10. Phát biểu định nghĩa quan sát được,quan sát được hoàn toàn và ý nghĩa của nó.
11. Có những công cụ nào để kiểm tra tính điều khiển được và quan sát được?
12. Tại sao để xét tính ổn định của hệ từ mô hình trạng thái xɺ = Ax + Bu và y = Cx + Du người ta
chỉ cần xét vị trí giá trị riêng của A trong mặt phẳng phức mà không cần xét tới các ma trận còn
lại? Tại sao nếu hệ có ma trận A suy biến thì nó không ổn định (tiệm cận)?
14. Khi nào thì một hệ không điều khiển được, song lại vấn ổn định được bằng một bộ điều khiển phản
hồi trạng thái?
15. Phương pháp gán điểm cực là để làm gì? Phương pháp Ackermann có áp dụng được cho hệ MIMO
không và khi nào?
16. Phương pháp modal để làm gì? Nêu ưu nhược điểm chính của nó.
17 Phương pháp Roppenecker để làm gì? Nêu ưu nhược điểm chính của nó.
18. Khi nào thì áp dụng được bộ quan sát Luenberger? Bộ quan sát Luenberger có thỏa mãn tính quan
sát được hoàn toàn không?
19. Bộ quan sát Luenberger có làm thay đổi điểm cực của hệ không? Nêu ý nghĩa ứng dụng của bộ
quan sát Luenberger với bài toán thiết kế bộ điều khiển tuyến tính phản hồi đầu ra.
20. Hệ kín phản hồi đầu ra theo nguyên lý tách có thỏa mãn tính điều khiển được và quan sát được hay
không? Giải thích.
21. Làm bài tập 12 và 13 trang 367.