background image

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

Przykładowe zadania na kolokwium nr 1, 04. 12. 2012 r. 

 
 

Zad. 1. 
Wyznaczyć transmitancję operatorową układu, opisanego równaniem różniczkowym 

u

u

u

y

y

y

5

3

2

2

 

przy  założeniu,  że  w  układzie  panują  zerowe  warunki  początkowe.  Określić  wartości  zer  i  biegunów 

układu. Wypowiedzieć się na temat stabilności układu o transmitancji uzyskanej z w/w równania. 

 
 

Zad. 2. 
Dany jest układ o odpowiedzi skokowej: 

)

(

1

]

4

2

1

[

)

(

4

t

e

e

t

h

t

t

 

Znaleźć transmitancję układu oraz jego w przestrzeni stanu. 

 
 

Zad. 3. 
Dany jest układ dynamiczny, opisany w przestrzeni stanu za pomocą następujących równań: 

)

(

6

2

)

(

0

)

0

(

);

(

1

1

)

(

3

0

0

2

)

(

t

x

t

y

x

t

u

t

x

t

x

 

 

Znaleźć i narysować odpowiedź skokową tego układu. Podać opis układu w przestrzeni fazowej. 

 
 

Zad. 4. 
Dla jakiej wartości parametru a odpowiedź impulsowa układu opisanego równaniem stanu: 

)

(

5

4

)

(

0

)

0

(

);

(

1

0

)

(

3

1

0

)

(

t

x

t

y

x

t

u

t

x

a

t

x

 

ma postać: 

)

(

1

]

4

[

)

(

2

t

e

e

t

g

t

t

 

 
 

Zad. 5. 
Dany jest układ o transmitancji operatorowej: 

)

3

(

)

1

(

2

)

(

s

s

s

s

G

 

Znaleźć  opis  układu  w  przestrzeni  fazowej  (tj.  przestrzeni  stanu,  gdzie  kolejna  współrzędna  jest 

pochodną poprzedniej). 

 
 
 

 

background image

Zad. 6. 
Wyznaczyć i narysować logarytmiczne charakterystyki modułu i fazy układu o transmitancji: 

2

2

)

1

1

.

0

(

)

1

2

(

)

1

10

(

2

)

(

s

s

s

s

G

 

Na podstawie tych charakterystyk naszkicować charakterystykę amplitudowo-fazową układu. 

 

 

Zad. 7. 
Wyznaczyć i narysować logarytmiczne charakterystyki modułu i fazy układu o transmitancji: 

)

1

01

.

0

(

)

1

(

)

1

05

.

0

(

)

1

2

.

0

(

)

(

s

s

s

s

s

s

G

 

Na podstawie logarytmicznych charakterystyk modułu i fazy naszkicować charakterystykę amplitudowo-

fazową tego układu. 

 

 

Zad. 8. 
Transmitancja operatorowa G

0

(s) liniowego układu dynamicznego ma postać: 

)

1

(

)

1

(

1

)

(

0

Ts

s

s

s

G

 

Układ  połączono  szeregowo  ze  wzmacniaczem  o  wzmocnieniu  k  i  zamknięto  pętlą  ujemnego 

sprzężenia  zwrotnego,  jak  na  rysunku.  Wyznaczyć  i  narysować  obszar  stabilności  asymptotycznej 
układu na płaszczyźnie (kT). Do obliczeń należy zastosować kryterium Hurwitza. 

 

 

 

Zad. 9. 
 

Dla układu zamkniętego przedstawionego na poniższym rysunku wyznaczyć i narysować obszar stabilności 

asymptotycznej na płaszczyźnie (kT). Do obliczeń należy zastosować kryterium Hurwitza. 

 

Należy ponadto założyć, że k > 0 i T > 0. Transmitancje G

1

(s) i G

2

(s) podane są poniżej: 

2

2

1

)

1

(

1

)

(

;

)

1

(

)

(

s

s

G

s

T

k

s

G

 

 

 

Zad. 10. 
 

Narysuj logarytmiczne charakterystyki częstotliwościowe (asymptotyczne charakterystyki Bodego) liniowych 

układów dynamicznych o transmitancjach operatorowych: 

2

2

1

)

1

02

.

0

(

)

1

10

(

)

1

(

100

)

(

)

;

)

1

5

(

)

01

.

0

(

01

.

0

)

(

)

s

s

s

s

s

G

b

s

s

s

s

G

a

 

oraz oszacuj zapasy stabilności każdego z tych układów.