be mechanical-engineering semester-5 2019 december mechanical-measurements-and-control-mmc-cbcgs

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C8 8 F0 26 7 E5 32 01 E0 9C 57
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19-Nov-2019 1T01425 - T.E (Mechanical Engineering) (SEM-V)(Choice Base) / 32602 - Mechanical Measurements &
Control 77512
Paper / Subject Code: 32602 / Mechanical Measurements & Control
marks: 80]
(3 Hours)
Q1)
Q2)
Q3)
b)
Q.4
.
and damping ratio.
77512
Page 1 of 2
2FC8B81F0F26A74E5132017E089C5747
[Total
Instructions:
1. Question 1 compulsory.
2. Attempt any three questions from the remaining five questions.
3. Assume suitable data, if necessary.
4. Figures/sketches carry weightage.
a)
Consider the characteristic equation s4 +2s3+(4+k)s2+9s+25=0 , using the Hurwitz
stability criterion , determine the range of “k” for stability.
b) Differentiate between open loop and closed loop system with examples.
c) Explain the following terms with respect to the measuring system:
i) Span and Range ii) Drift and Threshold
08
a)
b)
c)
Explain the construction and working of a Nozzle Flapper with a neat sketch
Illustrate the working principle of Optical Encoder with a neat sketch
Illustrate the terms state variables and state space with reference to state space
modelling of a control system.
a) Explain the constructional features and working of a “Ionization Gauge” for
pressure measurement.
08
08
04
c) A system is described by 𝑑2 𝑦 + 10 𝑑𝑦 + 30 y (t) =60 x(t) , find the natural frequency
𝑑𝑡 2
𝑑𝑡
06
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06
c)
A McLeod Gauge has volume of bulb and measuring capillary V= 100 × 10−6 m3
and measuring capillary diameter of 1 mm. Calculate the pressure indicated when the
reading of the measuring capillary is 30 mm in case approximate formula is used.
What is the error if the exact formula is used for measurement of pressure?
Illustrate the working of Ultrasonic flow meters.
a)
Illustrate the constructional features and working of LVDT with a neat sketch
07
b)
Determine the values, of “K” and “k” of the closed-loop system shown in figure so
that the
maximum overshoot in unit-step response is 25% and the peak time is 2
sec. Assume that
J = 1 kg-m2.
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2F 8B 81 0F 6A 74 51 32 17 08 C 74 2F 8 81 0F 26 74 E5 32
C8 8 F0 26 7 E5 32 01 E0 9C 57 72 C8 B8 F0 26 A7 E5 13 01
B8 1F0 F2 A7 4E 13 01 7E0 89 57 472 FC B8 1F F2 A 4E 13 201 7E
1F F2 6A 4E 513 20 7E 89 C5 47 FC 8B 1F 0F2 6A 74E 51 20 7E 089
0F 6A 74 51 20 17E 08 C5 747 2F 8B 81 0F 6A 74 51 32 17 08 C
26 74 E5 32 17 0 9C 74 2F C8 81 F0 26 7 E5 32 017 E0 9C 574
A7 E 13 01 E0 89 57 72 C B8 F F2 A7 4E 13 01 E 89 57 72
4E 513 201 7E 89 C57 47 FC 8B 1F 0F2 6A 4E 513 20 7E 089 C5 47 FC
51 20 7E 08 C5 47 2FC 8B 81F 0F 6A 74 51 20 17E 08 C5 747 2F 8B
32 17 08 9C 74 2F 8 81 0 26 74 E5 32 17 0 9C 74 2F C8 8
01 E0 9C 57 72 C B8 F0 F2 A7 E 13 01 E0 89 57 72 C B8 1F
7E 89 5 47 FC 8B 1F F 6A 4E 51 20 7E 89 C5 47 FC 8B 1F 0F
08 C5 747 2F 8B 81 0F 26A 74 51 320 17 08 C 74 2F 8 81 0F 26
9C 74 2F C8 8 F0 26 7 E5 32 17 E0 9C 57 72 C8 B8 F0 26 A7
57 72 C B8 1F0 F2 A7 4E 13 01 E0 89 57 472 FC B8 1F F2 A 4E
47 FC 8B 1F F2 6A 4E 51 20 7E 89 C5 47 FC 8B 1F 0F 6A 74 51
2F 8B 81 0F 6A 74 51 32 17 08 C 74 2F 8 81 0F 26 74 E5 32
C8 8 F0 26 7 E5 32 01 E0 9C 57 72 C8 B8 F0 26 A7 E5 13 01
B8 1F0 F2 A7 4E 13 01 7E0 89 57 472 FC B8 1F F2 A 4E 13 201 7E
1F F2 6A 4E 513 20 7E 89 C5 47 FC 8B 1F 0F2 6A 74E 51 20 7E 089
0F 6A 74 51 20 17E 08 C5 747 2F 8B 81 0F 6A 74 51 32 17 08 C
26 74 E5 32 17 0 9C 74 2F C8 81 F0 26 7 E5 32 017 E0 9C 574
A7 E 13 01 E0 89 57 72 C B8 F F2 A7 4E 13 01 E 89 57 72
4E 513 201 7E 89 C57 47 FC 8B 1F 0F2 6A 4E 513 20 7E 089 C5 47 FC
51 20 7E 08 C5 47 2FC 8B 81F 0F 6A 74 51 20 17E 08 C5 747 2F 8B
32 17 08 9C 74 2F 8 81 0 26 74 E5 32 17 0 9C 74 2F C8 8
01 E0 9C 57 72 C B8 F0 F2 A7 E 13 01 E0 89 57 72 C B8 1F
7E 89 5 47 FC 8B 1F F 6A 4E 51 20 7E 89 C5 47 FC 8B 1F 0F
08 C5 747 2F 8B 81 0F 26A 74 51 320 17 08 C 74 2F 8 81 0F 26
9C 74 2F C8 8 F0 26 7 E5 32 17 E0 9C 57 72 C8 B8 F0 26 A7
57 72 C B8 1F0 F2 A7 4E 13 01 E0 89 57 472 FC B8 1F F2 A 4E
47 FC 8B 1F F2 6A 4E 51 20 7E 89 C5 47 FC 8B 1F 0F 6A 74 51
2F 8B 81 0F 6A 74 51 32 17 08 C 74 2F 8 81 0F 26 74 E5 3
C8 8 F0 26 7 E5 32 01 E0 9C 57 72 C8 B8 F0 26 A7 E5 13
B8 1F0 F2 A7 4E 13 01 7E0 89 57 472 FC B8 1F F2 A 4E 13 2
1F F2 6A 4E 513 20 7E 89 C5 47 FC 8B 1F 0F2 6A 74E 51 20
0F 6A 74 51 20 17E 08 C5 747 2F 8B 81 0F 6A 74 51 32 1
26 74 E5 32 17 0 9C 74 2F C8 81 F0 26 7 E5 32 017
A7 E 13 01 E0 89 57 72 C B8 F F2 A7 4E 13 01
4E 513 201 7E 89 C57 47 FC 8B 1F 0F2 6A 4E 513 20 7E
51 20 7E 08 C5 47 2FC 8B 81F 0F 6A 74 51 20 17E
32 17 08 9C 74 2F 8 81 0 26 74 E5 32 17 0
01 E0 9C 57 72 C B8 F0 F2 A7 E 13 01 E0 8
7E 89 5 47 FC 8B 1F F 6A 4E 51 20 7E 89
08 C5 747 2F 8B 81 0F 26A 74 51 320 17 08
9C 74 2F C8 8 F0 26 7 E5 32 17 E0 9C
57 72 C B8 1F0 F2 A7 4E 13 01 E0 89
47 FC 8B 1F F2 6A 4E 51 20 7E 89 C5
2F 8B 81 0F 6A 74 51 32 17 08 C 7
C8 8 F0 26 7 E5 32 01 E0 9C 57
B8 1F0 F2 A7 4E 13 01 7E0 89 57 4
1F F 6A 4 51 20 7E 8 C5 47
Paper / Subject Code: 32602 / Mechanical Measurements & Control
Q.5
Q6)
a)
b)
a)
77512
For a system with unity feedback having , G(s) =
𝑠2
(𝑠+10)𝑠+40)
800 (𝑠+2)
***************
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2FC8B81F0F26A74E5132017E089C5747
10
Sketch Bode plot and determine G.M., P.M and comment on stability.
20 (S+3)
10
A unity feedback system is represented by the equation G(S)= S(S+1)(S+4) , find (i)
type of the system (ii) static error co-efficients and steady state error for ramp input
of magnitude “5”.
Reduce the given block diagram to its canonical form and hence obtain its
equivalent transfer function, for the block diagram shown below.
10
b) Obtain the state-space equation and output equation for the system defined by the
equation
10
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