background image

AS 29/06/09 Część 1  

1.

 

Odpowiedź impulsowa pewnego elementu ciągłego pierwszego rzędu przyjmuje wartości  

0

+

 

10 

20 

30 

g(t) 

10 

10e

-1

 

10 e

-2

 

10e

-3

 

Podaj transmitancję tego elementu, opisujące go równanie różniczkowe, naszkicuj jego odpowiedź 
jednostkową, naszkicuj logarytmiczne charakterystyki częstotliwościowe połączenia szeregowego 

tego elementu z idealnym integratorem o transmitancji 

1

s

 
2.

 

Jaka jest transmitancja dyskretna tego układu? Dla jakich wartości a, b wystąpią dyskretne 
przebiegi przejściowe zanikające po co najwyżej 2 okresach impulsowania? Naszkicuj odpowiedź 
jednostkową układu w tym przypadku.  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.. Wyznacz transmitancję filtru o logarytmicznej charakterystyce modułowej zbliżonej do: 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
Narysuj asymptotyczne, logarytmiczne charakterystyki modułowe elementów filtru, ich 
asymptotyczne logarytmiczne charakterystyki fazowe i wypadkową charakterystykę fazową filtru. 
Naszkicuj charakterystykę amplitudowo-fazową filtru. Jaki sygnał ustali się na wyjściu filtru, jeśli na 
wejście podamy sygnał 

sin( t )

 

4. Wyznacz transmitancję układu 

[

]

1

1

2

2

1

2

2

3

1

1 5

3 5

1

1 0

x ( t )

x ( t )

d

u( t )

x ( t )

x ( t )

.

.

dt

x ( t )

y( t )

x ( t )

=

+

=

. Co potrafisz 

powiedzieć o sterowalności i obserwowalności tego układu: czy układ jest całkowicie 
sterowalny/obserwowalny? Jeśli nie, to które mody są niesterowalne/nieobserwowalne? Jak wygląda 
przestrzeń stanów sterowalnych (narysuj). Czy istnieje ograniczone sterowanie przeprowadzające wektor 

stanu w skończonym czasie z punktu 

1

1

 

 

 

 do punktu 

1

1

 

 

1

sT

e

s

 

1

s

 

y( t )

 

y( nT )

 

0 5

T

.

=

 

0

y ( t )

 

r

G ( z )

 

1

r

b

G ( z )

a

z

= +

 

0,1 

 

    1 

 

10 

 

 

ω

 

20 dB 

14 dB 

background image

 
5 Wyznacz macierz K, tak by układ zamknięty miał podwójną wartość własną w zerze. Jaka będzie 
wtedy transmitancja dyskretna układu zamkniętego i jego odpowiedź jednostkowa? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

6. Na rysunku przedstawiono charakterystykę amplitudowo-fazową układu liniowego. 
Czy transmitancja tego układu ma biegun w zerze (el. całkujący)?  
Jaki sygnał ustali się na wyjściu tego układu jeśli na wejście podamy sinusoidę o amplitudzie 1 i 
pulsacji 0.0057 rad/sek? 
Czy po zamknięciu ujemnym sprzężeniem zwrotnym otrzymamy układ stabilny? Jaki jest zapas 
modułu i fazy? 
Czy układ zamknięty będzie astatyczny względem zakłócenia? 
Jaki będzie współczynnik wzmocnienia układu zamkniętego? 
Jaka jest pulsacja zakłóceń, które będą maksymalnie wzmacniane w układzie zamkniętym?  
Jakie jest pasmo pulsacji zakłóceń, które będą tłumione w układzie zamkniętym? 

1

1

2

2

1

0

1

0

1

0 81 1 8

1

x ( n

)

x ( n )

u( n )

x ( n

)

x ( n )

.

.

+

 

=

+

 

+

 

 

y( n )

0

y ( n )

[ ]

1 1  

[

]

1

2

k

k

 

x( n )

 

u( n )

 

background image

Część II. 
 
1.

 

Co to znaczy, że układ dyskretny jest astatyczny drugiego rzędu względem sygnału zadającego? 
Wyprowadź jaką postać powinna mieć transmitancja uchybowa w takim układzie. 

2.

 

Wiedząc, że postać modalna rozwiązania równania stanu jest:  

( )

0

1

1

0

i

i

t

n

n

s t

s t

T

T

i

i

i

i

i

i

x( t )

e v w x

e

v w Bu( )d

τ

τ τ

=

=

=

+

 

 
nazwij wielkości występujące w tym wzorze i uzasadnij modalny warunek sterowalności. Podaj inny 
znany ci warunek sterowalności układu. Jaki będzie stopień mianownika transmitancji układu o 
czterech zmiennych stanu, jeśli dokładnie jeden mod tego układu jest niesterowalny, a wszystkie 
mody są obserwowalne? 
3.

 

Rozwiąż równania opisujące dyskretny układ liniowy w przestrzeni stanów. Podaj transformatę 
macierzy tranzycyjnej układu. Jak można obliczyć macierz transmitancji dyskretnych tego układu. 
Jaki jest związek miedzy wartościami własnymi macierzy stanu a biegunami transmitancji? 

............................................................................................................................................................ 
Część II. 
 
1

 

Co to znaczy, że układ dyskretny jest astatyczny drugiego rzędu względem sygnału zadającego? 
Wyprowadź jaką postać powinna mieć transmitancja uchybowa w takim układzie. 

2

 

Wiedząc, że postać modalna rozwiązania równania stanu jest:  

( )

0

1

1

0

i

i

t

n

n

s t

s t

T

T

i

i

i

i

i

i

x( t )

e v w x

e

v w Bu( )d

τ

τ τ

=

=

=

+

 

 
nazwij wielkości występujące w tym wzorze i uzasadnij modalny warunek sterowalności. Podaj inny 
znany ci warunek sterowalności układu. Jaki będzie stopień mianownika transmitancji układu o 
czterech zmiennych stanu, jeśli dokładnie jeden mod tego układu jest niesterowalny, a wszystkie 
mody są obserwowalne? 
3

 

Rozwiąż równania opisujące dyskretny układ liniowy w przestrzeni stanów. Podaj transformatę 
macierzy tranzycyjnej układu. Jak można obliczyć macierz transmitancji dyskretnych tego układu. 
Jaki jest związek miedzy wartościami własnymi macierzy stanu a biegunami transmitancji? 

 
................................................................................................................................................................... 
Część II. 
 
1

 

Co to znaczy, że układ dyskretny jest astatyczny drugiego rzędu względem sygnału zadającego? 
Wyprowadź jaką postać powinna mieć transmitancja uchybowa w takim układzie. 

2

 

Wiedząc, że postać modalna rozwiązania równania stanu jest:  

( )

0

1

1

0

i

i

t

n

n

s t

s t

T

T

i

i

i

i

i

i

x( t )

e v w x

e

v w Bu( )d

τ

τ τ

=

=

=

+

 

 
nazwij wielkości występujące w tym wzorze i uzasadnij modalny warunek sterowalności. Podaj inny 
znany ci warunek sterowalności układu. Jaki będzie stopień mianownika transmitancji układu o 
czterech zmiennych stanu, jeśli dokładnie jeden mod tego układu jest niesterowalny, a wszystkie 
mody są obserwowalne? 
3

 

Rozwiąż równania opisujące dyskretny układ liniowy w przestrzeni stanów. Podaj transformatę 
macierzy tranzycyjnej układu. Jak można obliczyć macierz transmitancji dyskretnych tego układu. 
Jaki jest związek miedzy wartościami własnymi macierzy stanu a biegunami transmitancji?