background image

PODSTAWY AUTOMATYKI – ĆWICZENIA 

lista zadań nr 1 

Transformata Laplace’a 

1. Korzystając wprost z definicji znaleźć transformatę Laplace’a funkcji: 

a. 

3

2

)

(

+

t

t

y

 

c. 

2

)

(

t

t

y

=  

b. 

2

)

(

+

t

t

y

 

d. 

1

2

)

(

3

+

=

− t

e

t

y

 

2.  Dana  jest  odpowiedź  na  impuls  Diraca  (funkcja  wagi) 

)

(

t

g

.  Znaleźć  transmitancję 

operatorową 

)

(

s

G

a. 

(

)

)

(

3

2

)

(

4

3

t

e

e

t

g

t

t

1

+

=

 

d. 

(

)

)

(

3

2

)

(

3

2

2

t

e

te

e

t

t

g

t

t

t

1

+

+

=

 

b. 

(

)

)

(

2

3

)

(

2

3

t

e

e

e

t

g

t

t

t

1

+

+

=

 

e. 

( )

(

)

)

(

2

sin

2

)

(

t

t

e

t

g

t

1

+

=

 

c. 

(

)

)

(

3

2

)

(

2

2

t

e

e

t

t

g

t

t

1

+

=

 

f. 

( )

)

(

sin

)

(

t

t

t

t

g

1

=

 

3. Dana jest odpowiedź układu na skok jednostkowy 

)

(

1

t

y

. Znaleźć transmitancję operatorową 

)

(

s

G

a. 

(

)

)

(

4

2

2

)

(

2

1

t

e

e

t

y

t

t

1

+

=

 

c. 

(

)

(

)

)

(

1

)

(

2

1

t

e

t

e

t

y

t

t

1

+

=

 

b. 

(

)

)

(

2

)

(

2

1

t

te

t

y

t

1

=

 

d. 

(

)

)

2

(

2

sin

)

(

1

=

t

t

t

y

1

 

4.  Dana  jest  transmitancja  operatorowa  obiektu 

)

(

s

G

.  Wyznaczyć  odpowiedź  układu  na 

impuls Diraca (funkcję wagi) 

)

(

t

g

a. 

8

6

2

5

)

(

2

+

+

+

=

s

s

s

s

G

 

d. 

(

)

2

2

1

)

(

+

+

=

s

s

s

G

 

b. 

20

9

3

2

)

(

2

+

+

+

=

s

s

s

s

G

 

e. 

(

)

(

)

6

5

3

1

)

(

2

2

+

+

+

+

+

=

s

s

s

s

s

s

G

 

c. 

(

)

1

1

2

)

(

+

+

=

s

s

s

s

G

 

f. 

(

)

3

1

3

2

)

(

+

+

=

s

s

s

G

 

5. Obiekt opisany jest równaniem róŜniczkowym. Wyznaczyć transmitancję operatorową 

)

(s

G

 

oraz odpowiedź układu na impuls Diraca (funkcję wagi) 

)

(t

g

a. 

u

u

y

y

y

8

2

10

12

2

+

=

+

+

′′

 

b. 

u

u

y

y

y

4

8

16

12

2

+

=

+

+

′′

 

c. 

u

u

y

y

y

6

9

12

15

3

+

=

+

+

′′

 

background image

6. Obiekt opisany jest  równaniem róŜniczkowym. Wyznaczyć transmitancję operatorową 

)

(s

G

 

oraz odpowiedź układu na skok jednostkowy 

)

(

1

t

y

a. 

u

u

y

y

y

+

=

+

+

′′

3

4

 

b. 

u

u

y

y

y

+

′′

=

+

′′

+

′′′

6

2

6

5

 

c. 

u

u

u

y

y

y

+

+

′′

=

+

+

′′

4

5

 

7. Znaleźć transmitancję 

)

(s

G

 czwórnika elektrycznego: 

a.   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b. 

U

1

U

2

i

L

R

                           

C

U

1

U

2

i

R

 

 

c.   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d. 

U

1

U

2

i

L

R

C

                           

U

1

U

2

i

1

C

L

L

C

i

2

 

background image

PODSTAWY AUTOMATYKI – ĆWICZENIA 

lista zadań nr 2 

Charakterystyki czasowe i częstotliwościowe 

1. Wykreślić charakterystykę impulsową obiektów opisanych transmitancją operatorową 

)

(s

G

a. 

5

)

(

=

s

G

 

c. 

s

s

G

2

)

(

=  

b. 

2

1

)

(

+

=

s

s

G

 

d. 

(

)

1

2

5

)

(

+

=

s

s

s

G

 

2.  Wykreślić  charakterystykę  odpowiedzi  na  skok  jednostkowy  obiektów  opisanych 
transmitancją operatorową identyczną jak w zadaniu I. 

3.  Wykreślić  charakterystykę  amplitudowo  –  fazową  (Nyquista)  obiektów  opisanych 
transmitancją operatorową identyczną jak w zadaniu I. 

4.  Wykreślić  logarytmiczną  charakterystykę  amplitudowo  –  fazową  (na  karcie  Nicholsa) 
obiektów opisanych transmitancją operatorową identyczną jak w zadaniu I. 

5.  Wykreślić  uproszczone  logarytmiczne  charakterystyki  modułu  i  argumentu  (Bodego) 
obiektów opisanych transmitancją operatorową 

)

(s

G

a. 

2

1

10

)

(

s

s

s

G

+

=

 

f. 

(

)

10

100

)

(

+

=

s

s

s

G

 

b. 

(

)

2

10

1

)

(

+

=

s

s

G

 

g. 

(

)(

)

1

,

0

1

)

(

+

+

=

s

s

s

s

G

 

c. 

(

)

2

1

1

,

0

1

)

(

+

+

=

s

s

s

G

 

h. 

(

)

(

)(

)

1

100

1

10

01

,

0

)

(

+

+

+

=

s

s

s

s

G

 

d. 

(

)

2

1

)

(

+

=

s

s

s

G

 

i. 

(

)

(

)(

)

1

1

,

0

1

,

0

1

100

10

)

(

+

+

+

=

s

s

s

s

G

 

e. 

(

)(

)

10

1

10

)

(

+

+

=

s

s

s

s

G

 

j. 

(

)

(

)(

)

1

100

1

,

0

1

,

0

1

10

10

)

(

+

+

+

=

s

s

s

s

G

 

 

background image

6.  Wyznaczyć  transmitancję  operatorową 

)

(s

G

  dla  układów,  których  uproszczone 

logarytmiczne charakterystyki modułu dane są na rysunkach: 

a.   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b.  

L(

ω

) [dB]

ω

 [rad/s]

10

-3

10

-2

10

-1

10

0

10

1

10

2

10

3

20

40

60

    

L(

ω

) [dB]

ω

 [rad/s]

10

-3

10

-2

10

-1

10

0

10

1

10

2

10

3

20

40

60

 

c.   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d.  

L(

ω

) [dB]

ω

 [rad/s]

20

40

60

10

4

10

-2

10

-1

10

0

10

1

10

2

10

3

...

L(

ω

) [dB]

ω

 [rad/s]

10

-3

10

-2

10

-1

10

0

10

1

10

2

10

3

20

40

60

 

e.   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f.  

L(

ω

) [dB]

ω

 [rad/s]

20

40

60

10

4

10

-2

10

-1

10

0

10

1

10

2

10

3

   

L(

ω

) [dB]

ω

 [rad/s]

10

-3

10

-2

10

-1

10

0

10

1

10

2

10

3

20

40

60

 

background image

PODSTAWY AUTOMATYKI – ĆWICZENIA 

lista zadań nr 3 

Algebra schematów blokowych. Uchyby ustalone 

1. Wyznaczyć transmitancję zastępczą układów jak na rysunkach: 

a.  

G

1

G

4

G

3

U(s)

Y(s)

G

2

 

b. 

1

12

2

5

+

+

s

s

se

s

 

c. 

G

2

G

4

G

1

G

3

 

d. 

G

1

G

3

G

2

G

4

 

background image

e. 

G

1

G

2

G

3

G

5

G

4

 

f. 

G

1

G

2

G

3

G

5

G

4

G

6

 

2.  Dana  jest  transmitancja  układu  otwartego 

)

(

12

s

G

.  Obliczyć  wartość  uchybów  połoŜenia, 

prędkości i przyspieszenia: 

a. 

4

)

(

12

=

s

G

 

g. 

2

3

2

12

2

5

,

0

)

(

s

s

s

s

s

G

+

+

+

=

 

b. 

s

s

G

5

)

(

12

=  

h. 

3

4

2

4

12

2

5

,

0

2

3

4

)

(

s

s

s

s

s

s

G

+

+

+

+

=

 

c. 

2

12

5

)

(

s

s

s

G

+

=

 

i. 

(

)

3

12

1

4

)

(

+

=

s

s

G

 

d. 

5

5

)

(

12

+

=

s

s

G

 

j. 

(

)

(

)(

)

s

s

s

s

s

s

G

+

+

+

=

2

2

2

12

2

1

,

0

)

(

 

e. 

3

2

)

(

2

12

+

+

=

s

s

s

G

 

k. 

1

2

1

1

2

)

(

2

12

+

+

+

+

=

s

s

s

s

G

 

f. 

s

s

s

s

G

3

2

)

(

2

3

12

+

+

=

 

l. 

s

s

s

s

G

2

1

2

)

(

2

2

12

+

+

=

 

 

background image

PODSTAWY AUTOMATYKI – ĆWICZENIA 

lista zadań nr 4 

Stabilność cz.1 

1. Korzystając z kryterium Routh’a zbadać stabilność układu o transmitancji podanej poniŜej. 
Określić liczbę biegunów w prawej i w lewej półpłaszczyźnie. 

a. 

1

2

3

4

5

1

10

)

(

2

3

4

+

+

+

+

+

=

s

s

s

s

s

s

G

 

d. 

1

2

3

)

(

2

3

+

+

+

=

s

s

s

s

s

G

 

b. 

1

2

3

4

1

)

(

2

3

4

+

+

+

+

=

s

s

s

s

s

G

 

e. 

4

3

2

5

)

(

2

3

+

+

+

=

s

s

s

s

G

 

c. 

6

5

5

5

1

3

)

(

2

3

4

+

+

+

=

s

s

s

s

s

s

G

 

f. 

1

5

10

)

(

2

3

+

+

+

+

=

s

s

s

s

s

G

 

2.  Dana  jest  transmitancja 

)

(

12

s

G

  układu  otwartego  (ze  sztywnym  sprzęŜeniem  zwrotnym). 

Wykorzystując kryterium Michajłowa zbadać czy układ zamknięty jest stabilny. 

a. 

1

2

)

(

2

3

12

+

+

+

=

s

s

s

s

G

 

c. 

1

3

2

3

1

)

(

2

3

12

+

+

+

=

s

s

s

s

G

 

b. 

1

3

2

1

)

(

2

3

12

+

+

+

=

s

s

s

s

G

 

d. 

1

)

(

2

12

+

+

=

s

s

e

s

G

s

 

3.  Dana  jest  transmitancja 

)

(

12

s

G

  układu  otwartego.  Wykorzystując  kryterium  Nyquista 

zbadać czy układ zamknięty jest stabilny.  

a. 

(

)

(

)

1

5

,

1

1

4

)

(

2

12

+

+

=

s

s

s

s

G

 

c. 

s

s

s

G

=

3

12

1

)

(

 

b. 

(

)

(

)

1

1

2

1

)

(

2

12

+

+

=

s

s

s

s

G

 

d. 

(

)

6

5

5

)

(

2

12

+

+

=

s

s

s

s

G

 

4.  Dana  jest  transmitancja 

)

(

12

s

G

  układu  otwartego.  Wykorzystując  kryterium  Nyquista 

zbadać dla jakiego k układ zamknięty jest stabilny. 

a. 

(

)

3

12

4

)

(

+

=

s

k

s

G

 

c. 

(

)(

)(

)

6

4

2

2

)

(

12

+

+

+

=

s

s

s

k

s

G

 

b. 

(

) (

)

3

1

)

(

2

12

+

+

=

s

s

k

s

G

 

d. 

(

)

(

)

1

12

7

35

)

(

2

12

+

+

+

=

s

s

s

k

s

G

 

 

background image

PODSTAWY AUTOMATYKI – ĆWICZENIA 

lista zadań nr 5 

Stabilność cz.2 

1. Dana jest transmitancja 

)

(

12

s

G

 układu otwartego. Wykorzystując kryterium logarytmiczne 

zbadać czy układ zamknięty jest stabilny. 

a. 

(

)

3

12

1

7

)

(

+

=

s

s

G

 

b. 

(

)

(

)

2

4

4

16

)

(

2

12

+

+

+

=

s

s

s

s

G

 

c. 

s

e

s

s

G

5

12

2

3

)

(

+

=

 

2.  Dana  jest  transmitancja 

)

(

12

s

G

  układu  otwartego.  Obliczyć  zapas  fazy  i  wzmocnienia  dla 

układu zamkniętego. 

a. 

(

)

3

12

1

4

)

(

+

=

s

s

G

 

c. 

(

)

(

)

4

16

8

32

)

(

2

12

+

+

+

=

s

s

s

s

G

 

b. 

s

e

s

s

G

2

12

5

,

0

1

)

(

+

=

 

d. 

12

10

2

3

)

(

2

12

+

+

=

s

s

s

G

 

 

background image

PODSTAWY AUTOMATYKI – ĆWICZENIA 

lista zadań nr 6 

Zmienne stanu 

1.  Korzystając  z  metody  bezpośredniej  wyznaczyć  równania  stanu  dla  obiektu  o transmitancji 

)

(s

G

 przy zerowych warunkach początkowych: 

a. 

2

3

2

)

(

2

+

=

s

s

s

G

 

c. 

6

4

2

1

2

)

(

2

+

+

+

=

s

s

s

s

G

 

b. 

6

2

4

)

(

2

3

+

+

=

s

s

s

G

 

d. 

3

3

1

)

(

2

3

+

+

+

=

s

s

s

s

G

 

2.  Korzystając  z  metody  równoległej  wyznaczyć  równania  stanu  dla  obiektu  o transmitancji 

)

(s

G

 przy zerowych warunkach początkowych: 

a. 

6

5

1

)

(

2

+

+

=

s

s

s

G

 

c. 

4

3

5

,

0

3

5

,

0

)

(

2

+

+

+

=

s

s

s

s

G

 

b. 

5

6

1

2

)

(

2

+

+

+

=

s

s

s

s

G

 

d. 

(

)(

)(

)

6

4

2

10

)

(

+

+

+

+

=

s

s

s

s

s

G

 

3.  Korzystając  z  metody  szeregowej  wyznaczyć  równania  stanu  dla  obiektu  o transmitancji 

)

(s

G

 przy zerowych warunkach początkowych: 

a. 

(

)

2

2

1

)

(

+

=

s

s

G

 

c. 

(

)

(

)(

)

4

1

4

)

(

+

+

=

s

s

s

s

s

G

 

b. 

4

6

2

4

)

(

2

+

+

=

s

s

s

G

 

d. 

(

)

2

2

)

(

2

+

=

s

s

s

s

G

 

4. Dane są równania stanu: 

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

s

U

s

s

Y

s

U

s

s

s

D

CX

B

AX

X

+

=

+

=

   

 

Wyznaczyć transmitancję 

)

(s

G

a. 

=

1

1

1

1

A

=

1

0

B

[

]

0

1

=

C

0

=

D

 

d. 

=

4

3

2

1

A

=

2

1

B

[

]

1

0

=

C

0

=

D

 

b. 

=

1

2

2

1

A

=

1

1

B

[

]

0

1

=

C

0

=

D

 

e. 

=

3

3

2

2

A

=

4

4

B

[ ]

1

1

=

C

0

=

D

 

c. 

=

2

1

1

2

A

=

0

1

B

[

]

0

1

=

C

0

=

D

 

f. 

=

1

3

1

2

A

=

2

1

B

,

[

]

2

2

=

C

0

=

D

 

background image

PODSTAWY AUTOMATYKI – ĆWICZENIA 

lista zadań nr 7 

Transformata Z 

1. Korzystając wprost z definicji znaleźć transformatę Z funkcji: 

a. 

2

)

(

n

n

f

=

 

d. 

)

(

)

(

4

t

e

t

f

t

1

=

 

b. 

n

n

f

3

)

(

=

 

e. 

)

(

)

(

t

e

t

f

p

T

t

1

=

 

c. 

1

5

)

(

+

n

n

f

 

f. 

)

(

5

,

0

)

(

2

t

t

t

f

1

=

 

2.  Korzystając z podstawowych własności transformaty, znaleźć transformatę Z funkcji: 

a. 

(

)

)

(

8

3

)

(

t

t

t

f

1

+

=

 

d. 

)

(

5

,

0

)

(

2

t

t

t

f

1

=

 

b. 

(

)

)

(

5

)

(

t

t

t

f

1

+

=

 

e. 

)

(

5

)

(

3

t

e

t

f

t

1

=

 

c. 

)

(

)

(

1

t

t

t

f

1

=

 

f. 

(

)

)

(

3

)

(

4

t

e

t

t

f

t

1

+

=

 

3. Obliczyć odpowiedź na impuls Diraca, 

)

(n

g

, dla układu impulsowego o transmitancji: 

a. 

5

6

2

5

,

0

)

(

2

+

+

+

=

z

z

z

z

G

 

e. 

5

,

0

5

,

1

)

(

2

+

+

=

z

z

z

z

G

 

b. 

8

6

2

5

)

(

2

+

+

+

=

z

z

z

z

G

 

f. 

20

9

3

2

)

(

2

+

+

+

=

z

z

z

z

G

 

c. 

10

7

5

,

0

)

(

2

+

+

+

=

z

z

z

z

G

 

g. 

3

4

1

3

)

(

2

+

+

+

=

z

z

z

z

G

 

d. 

15

8

2

4

)

(

2

+

+

+

=

z

z

z

z

G

 

h. 

(

)

2

2

1

)

(

+

+

=

z

z

z

G

 

4. Obliczyć odpowiedź na skok jednostkowy, 

)

(

1

n

y

, dla układu impulsowego o transmitancji: 

a. 

2

)

(

=

z

z

z

G

 

d. 

1

1

2

)

(

+

=

z

z

z

G

 

b. 

1

5

,

0

1

)

(

=

z

z

G

 

e. 

6

5

)

(

2

+

=

z

z

z

z

G

 

c. 

1

1

)

(

+

=

z

z

z

G

 

f. 

2

4

)

(

2

+

=

z

z

z

z

G

 

 

background image

5. Dana  jest  odpowiedź  na  impuls  Diraca 

)

(n

g

.  Obliczyć  transmitancję  takiego  układu 

impulsowego: 

a. 

n

n

n

g

2

3

3

2

)

(

+

=

 

c. 

n

n

n

g

)

2

(

3

)

1

(

2

)

(

1

+

=

 

b. 

1

2

5

)

(

+

=

n

n

g

 

d. 

1

3

)

(

=

n

n

n

g

 

6. Wyznaczyć  odpowiednik  impulsowy  transmitancji  układu  ciągłego 

)

(s

G

  dla  czasu 

próbkowania 

s

T

p

1

,

0

=

a. 

2

3

1

2

)

(

2

+

+

+

=

s

s

s

s

G

 

d. 

4

1

)

(

2

=

s

s

G

 

b. 

4

5

2

)

(

2

+

+

=

s

s

s

s

G

 

e. 

s

s

s

s

G

2

4

)

(

2

+

+

=

 

c. 

6

5

1

)

(

2

+

+

=

s

s

s

G

 

f. 

1

2

1

)

(

2

+

+

=

s

s

s

G

 

 

background image

PODSTAWY AUTOMATYKI – ĆWICZENIA 

lista zadań nr 8 

Równania róŜnicowe 

1. Znaleźć  równanie  róŜnicowe  wiąŜące  sygnały  wejściowy  i  wyjściowy  dla  układu 

impulsowego  o  transmitancji 

)

(z

G

,  zakładając  zerowe  warunki  początkowe.  Obliczyć 

wartość próbki sygnału wyjściowego 

)

3

(

y

, dla sygnału wejściowego 

)

(

)

(

t

t

u

1

=

a. 

5

6

1

)

(

2

+

+

=

z

z

z

z

G

 

c. 

10

2

)

(

+

=

z

z

G

 

b. 

6

5

1

)

(

2

+

+

=

z

z

z

G

 

d. 

2

1

)

(

2

=

z

z

G

 

2. Rozwiązać równanie róŜnicowe dla podanych warunków początkowych. 

a. 

0

)

1

(

4

)

(

=

n

y

n

y

,    

 

 

 

 

1

)

1

(

=

y

 

b. 

0

)

2

(

9

)

(

=

n

y

n

y

,    

 

 

 

 

1

)

1

(

=

y

,   

1

)

2

(

=

y

 

c. 

0

)

2

(

2

)

1

(

3

)

(

=

+

n

y

n

y

n

y

,   

 

2

)

1

(

=

y

,   

1

)

2

(

=

y

 

d. 

0

)

2

(

2

)

1

(

3

)

(

=

+

n

y

n

y

n

y

,    

3

)

1

(

=

y

,   

2

)

2

(

=

y

 

e. 

0

)

2

(

2

)

1

(

)

(

=

+

n

y

n

y

n

y

,    

 

3

)

1

(

=

y

,   

6

)

2

(

=

y

 

3. Rozwiązać układ równań róŜnicowych dla podanych warunków początkowych. 

a. 

=

+

+

)

(

)

(

1

2

3

4

)

1

(

)

1

(

2

1

2

1

n

x

n

x

n

x

n

x

2

)

0

(

1

=

x

1

)

0

(

2

=

x

 

b. 

=

+

+

)

(

)

(

1

3

4

6

)

1

(

)

1

(

2

1

2

1

n

x

n

x

n

x

n

x

1

)

0

(

1

=

x

2

)

0

(

2

=

x

 

c. 

=

+

+

)

(

)

(

2

3

3

4

)

1

(

)

1

(

2

1

2

1

n

x

n

x

n

x

n

x

3

)

0

(

1

=

x

1

)

0

(

2

=

x

 

 

background image

PODSTAWY AUTOMATYKI – ĆWICZENIA 

lista zadań nr 9 

Ekstrapolatory 

1. Obliczyć transmitancję 

)

(z

G

obiektu o transmitancji 

)

(s

G

przy zastosowaniu ekstrapolatora 

zerowego rzędu. 

a. 

1

1

)

(

+

=

s

s

G

s

T

p

1

=

 

d. 

5

2

)

(

+

=

s

s

G

s

T

p

10

=

 

b. 

)

5

,

0

ln(

2

)

(

+

=

s

s

G

s

T

p

1

=

 

e. 

2

3

1

)

(

2

+

=

s

s

s

G

s

T

p

1

=

 

c. 

5

2

)

(

+

=

s

s

G

s

T

p

1

,

0

=

 

f. 

(

)(

)

)

2

ln(

)

4

ln(

1

)

(

+

=

s

s

s

s

G

s

T

p

1

=

 

2. W  układzie  jak  na  rys.  9.1  zastosowano  ekstrapolator  zerowego  rzędu.  Obliczyć  wartości 
pierwszych 

n

  próbek  sygnałów  odpowiedzi 

)

(n

y

  i  błędu 

)

(n

e

przy  pobudzeniu  skokiem 

jednostkowym (

s

T

p

1

=

). 

G

E

(

s)

G

0

(

s)

T

p

 

Rys. 9.1. Układ regulacji z ekstrapolatorem. 

a. 

2

1

)

(

0

+

=

s

s

G

7

=

n

 

c. 

4

5

,

0

)

(

0

+

=

s

s

G

4

=

n

 

b. 

1

3

3

)

(

0

+

=

s

s

G

5

=

n

 

d. 

8

6

1

)

(

2

0

+

+

=

s

s

s

G

4

=

n

 

3. W  układzie  jak  na  rys.  9.1  zastosowano  ekstrapolator  zerowego  rzędu.  Obliczyć  wartości 
pierwszych  pięciu  próbek  sygnałów  odpowiedzi 

)

(n

y

  i  przy  pobudzeniu  skokiem  prędkości 

(

s

T

p

1

=

). 

a. 

1

1

)

(

0

+

=

s

s

G

 

c. 

2

1

)

(

0

=

s

s

G

 

b. 

1

3

1

)

(

0

+

=

s

s

G

 

d. 

3

2

5

,

0

)

(

0

=

s

s

G

 

 

background image

PODSTAWY AUTOMATYKI – ĆWICZENIA 

lista zadań nr 10 

Algebra schematów blokowych 

Uchyby ustalone 

1. Wyprowadzić wzór na dyskretną transmitancję zastępczą układów jak na rysunkach: 

a. 

Y(s)

U(s)

E(s)

T

p

G

1

(s)

G

2

(s)

G

3

(s)

T

p

 

b. 

Y(s)

U(s)

E(s)

T

p

G

1

(s)

G

2

(s)

G

3

(s)

 

2. Wyznaczyć transmitancję zastępczą układów jak na rysunkach: 

a.  

G

2

(s)

Y(s)

U(s)

E(s)

T

p

G

1

(s)

 

 

s

s

G

1

)

(

1

=  

2

1

)

(

2

+

=

s

s

G

 

1

=

p

T

 

b.  

Y(s)

U(s)

E(s)

T

p

G

1

(s)

G

2

(s)

T

p

 

 

2

ln

1

)

(

1

=

s

s

G

 

3

ln

2

)

(

2

=

s

s

G

 

1

=

p

T

 

background image

c.  

G

2

(s)

Y(s)

U(s)

E(s)

T

p

G

1

(s)

 

 

s

s

G

1

)

(

1

=  

s

s

G

2

)

(

2

=  

1

=

p

T

 

d.  

G

2

(s)

Y(s)

U(s)

E(s)

T

p

G

1

(s)

 

 

2

ln

1

)

(

1

=

s

s

G

 

2

ln

2

)

(

2

=

s

s

G

 

1

=

p

T

 

3.  Dana  jest  transmitancja  układu  otwartego 

)

(

12

z

G

.  Obliczyć  wartość  uchybów  połoŜenia, 

prędkości i przyspieszenia (

s

T

p

1

=

): 

a. 

1

2

2

)

(

12

=

z

z

G

 

f. 

5

,

0

5

,

1

25

,

0

5

,

0

)

(

2

12

+

=

z

z

z

z

G

 

b. 

9

,

0

7

,

0

1

)

(

2

12

=

z

z

z

G

 

g. 

1

,

0

8

,

0

9

,

1

12

,

0

96

,

0

2

)

(

2

3

2

12

+

+

=

z

z

z

z

z

z

G

 

c. 

125

,

5

75

,

0

5

,

1

5

)

(

2

3

12

+

=

z

z

z

z

G

 

h. 

5

,

0

2

5

,

2

625

,

0

25

,

1

)

(

2

3

2

12

+

+

=

z

z

z

z

z

z

G

 

d. 

1

,

1

1

,

0

1

2

,

0

)

(

2

12

+

+

=

z

z

z

z

G

 

i. 

5

,

0

5

,

1

625

,

0

75

,

0

3

)

(

2

3

2

12

+

+

=

z

z

z

z

z

G

 

e. 

1

,

1

1

,

0

1

4

,

0

)

(

2

12

+

+

=

z

z

z

z

G

 

j. 

1

3

3

1

9

,

2

3

,

2

)

(

2

3

2

12

+

+

=

z

z

z

z

z

z

G

 

 

background image

PODSTAWY AUTOMATYKI – ĆWICZENIA 

lista zadań nr 11 

Stabilność 

1. Dana jest transmitancja 

)

(

12

z

G

 układu otwartego. Zbadać stabilność układu zamkniętego, 

wykorzystując podstawowy warunek stabilności układów dyskretnych. 

a. 

6

,

1

3

,

1

2

)

(

2

=

z

z

z

G

 

c. 

38

,

0

8

,

1

2

)

(

2

=

z

z

z

G

 

b. 

92

,

1

4

,

0

2

)

(

2

=

z

z

z

G

 

d. 

96

,

0

3

2

)

(

2

+

=

z

z

z

z

G

 

2. Korzystając z kryterium Jury’ego zbadać stabilność układu o transmitancji: 

a. 

1

2

3

4

5

3

)

(

2

3

4

+

+

+

+

+

=

z

z

z

z

z

z

G

 

e. 

2

2

2

2

4

1

5

2

)

(

2

3

4

2

+

+

+

+

+

+

=

z

z

z

z

z

z

z

G

 

b. 

1

2

4

2

1

)

(

2

3

4

2

+

+

+

+

+

+

=

z

z

z

z

z

z

z

G

 

f. 

4

3

2

5

5

)

(

2

3

4

+

+

+

+

=

z

z

z

z

z

G

 

c. 

2

2

4

3

1

3

)

(

2

3

4

3

+

+

+

=

z

z

z

z

z

z

G

 

g. 

1

2

2

3

3

4

)

(

2

3

4

+

+

+

=

z

z

z

z

z

z

G

 

d. 

2

3

2

3

3

1

2

)

(

2

3

4

2

3

+

+

+

+

+

+

=

z

z

z

z

z

z

z

G

 

h. 

1

2

1

2

)

(

2

3

4

+

+

+

=

z

z

z

z

z

z

G

 

3.  Dana  jest  transmitancja 

)

(

12

z

G

  układu  otwartego.  Wykorzystując  kryterium  Nyquista 

zbadać czy układ zamknięty jest stabilny 

(

)

s

T

p

1

=

a. 

5

,

1

1

)

(

12

=

z

z

G

 

c. 

2

,

2

1

)

(

12

=

z

z

G

 

b. 

8

,

1

2

)

(

12

=

z

z

G

 

d. 

2

,

1

8

,

0

)

(

12

=

z

z

G

 

4.  Dana  jest  transmitancja 

)

(

12

z

G

  układu  otwartego.  Wykorzystując  kryterium  Nyquista 

zbadać dla jakiego k układ zamknięty jest niestabilny 

(

)

s

T

p

1

=

a. 

5

,

0

)

(

12

+

=

z

k

z

G

 

d. 

4

,

0

3

2

)

(

12

+

=

z

k

z

G

 

b. 

2

,

0

2

)

(

12

+

=

z

k

z

G

 

e. 

8

,

1

2

)

(

12

=

z

k

z

G

 

c. 

8

,

0

)

(

12

+

=

z

k

z

G

 

f. 

6

,

9

12

1

,

0

)

(

12

+

=

z

k

z

G

 

background image