Elencare con un diagramma
a blocchi nello spazio sottostante tutte le
attrezzature necessarie per ricavare sperimentalmente il diagramma di Bode di
un sistema di regolazione della portata di acqua in una tubazione
Spiega ad un esperto di programmazione come si realizza un regolatore D
mediante un dispositivo programmabile ( 3-5 righe)
Un inverter funge da elemento amplificatore in un servomeccanismo. Un
regolatore imposta l’inverter tramite un segnale analogico. Elenca 2
inconvenienti che possono accadere ( 3-5 righe)
Descrivere come impostare un software per realizzare un regolatore
proporzionale digitale (non si faccia riferimento al software LABVIEW, ma ad
un generico sistema programmabile). ( 3-5 righe)
Sia un sistema del 1° ordine di tipo 0. Descrivere due conseguenze probabili
legate all’utilizzo di un regolatore P con una banda proporzionale prossima al
100% e motivare quanto descritto. ( 3-5 righe)
Si vuole regolare la pressione in un serbatoio di gas al valore di 30 bar
mediante un compressore in modalità ON/OFF. Descrivi due motivi che
sconsigliano l’adozione di un compressore la cui potenza consentirebbe al
sistema di raggiungere la pressione 31 bar. ( 3-5 righe)
Formula una specifica tecnica destinata a definire un sistema di controllo come
quello del precedente esercizio. ( 3-5 righe)
Si consideri un impianto centralizzato di regolazione ON/OFF della temperatura
dei locali di un grande edificio pubblico. Quanti e quali loop di regolazione sono
necessari ? perché ? ( 3-5 righe)
Tramite una elettrovalvola ON/OFF si vuole regolare il livello di un serbatoio
con la tecnica dell’isteresi inversa. Si consideri di avviare il sistema e di aver
necessità di riempire il serbatoio al livello desiderato. Quando e perché viene
chiusa l’elettrovalvola ? ( 3-5 righe)
ESERCIZI GIA’ ASSEGNATI DURANTE L’ANNO
1) Un sistema è costituito da una una caldaia a gas destinata a scaldare acqua e da un serbatoio che
contiene la medesima. Elenca un disturbo parametrico e un disturbo additivo (2 righe)
2) Un sistema con retroazione unitaria ha una funzione di trasferimento ad anello aperto pari a
100
G(s) =
. Esso è destinato alla regolazione della velocità di una nave: Esso subisce
( s + 0.5)( s + 0.01)
un disturbo parametrico che comporta una diminuzione del 10% del guadagno statico. Quale
variazione % sull’uscita si ha ad anello chiuso ?
3) La funzione di trasferimento dell’esercizio precedente attraversa l’asse a 0 dB a 10 rad/s.
Verificare che ciò è vero attraverso calcoli.
4) Dimostrare che il sistema di cui sopra è instabile.
5) Quali sono le costanti di tempo di quel sistema ? Quale è la costante di tempo dominante ? Quale
è il tempo di salita ?
6) Quale errore viene commesso in % se si impone set point che faccia variare la velocità da 2 a 10
nodi ? Quale è l’errore in nodi ?
7) Se nella funzione ad anello aperto viene introdotto un polo all’origine, quale è l’errore % a
fronte di un set point che varia come una rampa unitaria ?
8) Debbo effettuare una regolazione di frequenza su di un alternatore. Quale tipo deve avere la f.d.t.
ad anello aperto del sistema ? Perché ? (2 righe)
QUESITI SI SISTEMI ELETTRICI AUTOMATICI – TEST 3A PROVA 14-04-2011
ALLIEVO......................................................
Formulare una specifica tecnica per un sistema di regolazione del livello di un bacino idroelettrico
alpino (3 righe)
Ottimizzare i parametri del regolatore PID per il sistema del quesito precedente mediante il metodo
di Ziegler-Nichols: ipotizzare i valori misurati e definire i 3 parametri PID. (3 righe)
Data la evoluzione temporale di ε(t) illustrata in figura, disegnare sullo stesso piano cartesiano fra
gli istanti identificati dalle due linee tratteggiate, una possibile risposta analogica di un regolatore
PI. Giustificare quanto tracciato (5 righe)
errore
Tempo
Dato il diagramma di Bode di figura, definire un regolatore P capace di rendere stabile il sistema.
(5 righe)
Formulare una specifica che definisca comportamento a regime e prontezza compatibili con il
sistema precedente, considerato già ottimizzato con la correzione proporzionale da te impostata (5
righe)
Fissato Kp=100, dato il diagramma di Bode di figura, identificare un regolatore PD che riesca a
cancellare un polo (5 righe)
Disegnare e descrivere con una legenda nei suoi componenti essenziali il diagramma a blocchi di un
sistema retroazionato di regolazione della velocità di una turbina idraulica, appartenente ad una
centrale idroelettrica. Nella legenda specificare la grandezza regolata e l’organo regolante.
Scegliere il sensore dell’esercizio precedente, specificando come un dispositivo programmabile
possa ottenere dal segnale del sensore il valore espresso in unità ingegneristiche della grandezza
regolata. (5 righe)
:
Determinare ξ e ωn corrispondenti alla seguente risposta ad un segnale
a gradino di un sistema del secondo ordine
Determinare la costante di tempo per un sistema del primo ordine di cui
viene fornita la risposta al gradino
Data la G(s) = 20000/[(s+85)*(s+725)]
a) Il range di frequenza ai fini della costruzione del diagramma di Bode
b) L’intersezione con l’asse delle ordinate del diagramma di bode in ampiezza
c) L’andamento del diagramma di bode su carta logaritmica in ampiezza
d) L’andamento del diagramma di bode su carta logaritmica in fase
e) Il valore di ampiezza e fase per ω=500 RAD/S]
f) Riscrivere la G(s) data evidenziando le costanti di tempo
Determinare ξ e ωn corrispondenti alla seguente risposta ad un segnale
a gradino di un sistema del secondo ordine
Determinare la costante di tempo per un sistema del primo ordine di cui
viene fornita la risposta al gradino
Data la G(s) = 350000/[(s*(s+2720)]
a) Il range di frequenza ai fini della costruzione del diagramma di Bode
b) L’intersezione con l’asse delle ordinate del diagramma di bode in ampiezza
c) L’andamento del diagramma di bode su carta logaritmica in ampiezza
d) L’andamento del diagramma di bode su carta logaritmica in fase
e) Il valore di ampiezza e fase per ω=2000 RAD/S]
f) Riscrivere la G(s) data evidenziando le costanti di tempo