background image

Automatyka, sem. III ENS, rok akad. 2012/2013 

Przykładowe zadania na kolokwium nr 2, 25. 01. 2013 r. 

 
Zad. 1. 

Dany  jest  układ  regulacji  automatycznej,  w  którym  transmitancja  układu  otwartego  ma  postać 

.

)

1

2

(

)

(

3

0

s

k

s

G

  Wyznacz wartość ustaloną uchybu regulacji 

u

 przy wymuszeniu skokowym. 

Dla jakich wartości 

0

k

 uchyb ustalony, przy pobudzeniu układu skokiem jednostkowym,  jest 

mniejszy od 0.25? 

 
Zad. 2. 

Dany  jest  układ  regulacji  automatycznej,  w  którym  transmitancja  układu  otwartego  ma  postać 

.

)

1

(

)

(

2

0

s

s

k

s

G

  Wyznacz  wartość  ustaloną  uchybu  regulacji 

u

  przy  wymuszeniu  liniowym 

).

(

)

(

t

t

t

u

1

  Dla  jakich wartości 

0

k

  uchyb ustalony, przy tym pobudzeniu,  jest  mniejszy od 

wartości 0.2? 

 
Zad. 3. 

Wyznaczyć  nastawy  regulatora  PID  metodą  Zieglera-Nicholsa,  jeśli  transmitancja  obiektu 
regulacji 

2

0

)

1

5

.

0

(

1

)

(

s

s

s

G

 

G  (s)

G  (s)

0

r

+

_

 

 
Zad. 4. 

Wyznaczyć  nastawy  regulatora  PID  metodą  Zieglera-Nicholsa,  jeśli  transmitancja  obiektu 
regulacji 

3

0

)

1

(

1

)

(

s

s

G

 

G  (s)

G  (s)

0

r

+

_

 

 
Zad. 5. 

Dany jest układ regulacji, przedstawiony na poniższym rysunku. Za pomocą kryterium Nyquista 
wyznaczyć  (w  sposób  analityczny!)  wartość  wzmocnienia  k = k

kr

,  przy  którym  układ  traci 

stabilność. Przyjmując k == k

kr

/2  oszacuj  na  logarytmicznych charakterystykach  modułu  i  fazy 

zapasy stabilności takiego układu. 
 

background image

 

 

2

0

)

1

(

)

(

s

s

k

s

G

 

 

 

Zad. 6. 

Wyznaczyć transmitancje dyskretne układów przedstawionych na poniższych rysunkach: 

a) 

 

 

b) 

 

 

Transmitancje ciągłych bloków dynamicznych G

1

(s) i G

2

(s) są w obydwu przypadkach takie same: 

;

)

1

2

(

2

)

(

;

1

1

)

(

2

1

s

s

G

s

s

G

 

 
Zad. 7. 

Wyznaczyć transmitancje dyskretne układów przedstawionych na poniższych rysunkach: 
a) 

 

 

b) 

 

 

 

Układ oznaczony na rysunkach symbolem ZOH jest ekstrapolatorem zerowego rzędu (układem 

próbkująco-pamiętającym) o transmitancji G

ZOH

(s). Transmitancje ciągłych  bloków dynamicznych 

G

1

(s) i G

2

(s) są w obydwu przypadkach takie same: 

s

e

s

G

s

s

G

s

s

G

i

sT

ZOH

1

)

(

;

)

1

2

(

1

)

(

;

1

2

)

(

2

1

 

 
Zad. 8. 

Dla  zamkniętego  układu  impulsowego,  przedstawionego  na  poniższym  rysunku  wyznaczyć 
i narysować  obszar  stabilności  asymptotycznej  na  płaszczyźnie  (k,  T

i

).  Należy  założyć,  że:  k > 0, 

T > 0 i T

i

 > 0. 

 

 

Układ  oznaczony  symbolem  ZOH  jest  ekstrapolatorem  zerowego  rzędu  (układem  próbkująco-
pamiętającym)  o  transmitancji  G

ZOH

(s).  Transmitancja  ciągłego  bloku  dynamicznego  G

1

(s)  jest 

podana poniżej: 

s

e

s

G

s

k

s

G

i

sT

ZOH

1

)

(

;

)

(

1

 

 
 
 

background image

 
Zad. 9. 

Dany  jest  impulsowy  układ  regulacji,  przedstawiony  na  poniższym  rysunku,  o  transmitancji 
dyskretnej układu otwartego 

0

,

0

;

1

)

(

0

i

i

T

k

z

T

k

z

G

 

G  (z)

0

+

_

 

Dla jakich wartości (kT

i

) układ jest asymptotycznie stabilny? 

 
Zad. 10. 

Wyznaczyć  wartości  parametru  k,  dla  których  następujące  transmitancje  dyskretne  układu 
otwartego  reprezentują  asymptotycznie  stabilny  układ  impulsowy  (po  zamknięciu  pętlą  ujemnego 
sprzężenia zwrotnego) 

a) 

)

)(

1

(

1

2

)

(

0

k

z

z

z

z

G

 

b) 

)

)(

2

(

1

)

(

0

k

z

z

z

z

G

 

c) 

k

z

z

z

z

G

2

1

)

(

2

0