Esami,Controlli Digitali

D B

E

 A

 s 4 F



 s 2

Prova scritta di Controlli Digitali

Università degli Studi del Sannio

5 febbraio 2007

Giovanni Fiengo

Si risponda alle seguenti domande con la massima chiarezza, utilizzando se necessario diagrammi

esplicativi. Non e’ consentito consultare appunti o libri di testo durante l’esame.

Tempo a disposizione: 2 ore

Disturbo

Riferimento Controllore Processo

digitale

Si consideri un processo dinamico descritto dalla seguente funzione di trasferimento

5

 .

G (

s )  

s (

s 1

)

Progettare un controllore digitale che soddisfi le seguenti specifiche:

1. errore a regime nullo per ingressi di disturbo a gradino (vedi figura in alto);

2. margine di fase maggiore di 30°;

3. tempo di assestamento minore di 1 secondo;

4. frequenza di campionamento minore di 10Hz.

Dopo aver progettato la strategia di controllo, verificarne le prestazioni in simulazione imponendo:

- riferimento, segnale trapezioidale (vedi figura in basso);

- disturbo, segnale rettangolare (vedi figura in basso);

- durata della simulazione, 50 secondi.

Riferimento Disturbo

2 1

5 40 45 10 30

Prova scritta di Controlli Digitali

Università degli Studi del Sannio

8 febbraio 2010

Giovanni Fiengo

Si risponda alle seguenti domande con la massima chiarezza, utilizzando se necessario diagrammi esplicativi. Non è

libri di testo durante l’esame.

consentito consultare appunti o

Tempo a disposizione: 2 ore

Disturbo

Riferimento Controllore Processo

digitale

-

1) Si consideri un processo dinamico descritto dalla seguente funzione di trasferimento



2 s 15



G ( s ) .

 

2

s 12 s 7 “matlab

Progettare un regolatore digitale realizzato tramite una function” che soddisfi le seguenti specifiche:

1. errore a regime nullo;

2. tempo di assestamento minore di 2 s;

3. attenuazione del Disturbo di almeno 40db, nella banda di frequenze superiori a 100 rad/s;

Dopo aver progettato la strategia di controllo, verificarne le prestazioni in una simulazione della durata di 10 secondi ed

imponendo i segnali riportati in figura:

Confrontare il risultato ottenuto utilizzando il ricostruttore di ordine zero con quello del ricostruttore di ordine continuo.

Riferimento Disturbo

1

2 2 4

sen(140t)

sen(100t)

4

1 nell’equivalente luogo del piano

2) Trasformare il seguente luogo del piano s z :

C B

E A

D

F Prova scritta di Controlli Digitali

Università degli Studi del Sannio

10 novembre 2009

Giovanni Fiengo

Si risponda alle seguenti domande con la massima chiarezza, utilizzando se necessario diagrammi

libri di testo durante l’esame.

esplicativi. Non è consentito consultare appunti o

Tempo a disposizione: 2 ore

Disturbo

Riferimento Controllore Processo

digitale

-

1) Si consideri un processo dinamico descritto dalla seguente funzione di trasferimento

1



G ( s ) .



2

s 1

Utilizzando un ricostruttore ad uscita continua, progettare un regolatore digitale che soddisfi le

seguenti specifiche:

1. errore a regime nullo per riferimenti costanti;

2. attenuazione del Disturbo di almeno 30db, nella banda di frequenze superiori a 50 rad/sec.

Dopo aver progettato la strategia di controllo, verificarne le prestazioni in una simulazione della

durata di 1 secondo ed imponendo i segnali riportati in figura:

Disturbo

Riferimento sen(50t)

1 25

5 20 sen(100t)

25

20

2) Dato lo spettro del segnale in figura, indicare una pulsazione di campionamente che soddisfi la

condizione di Shannon e diagrammare lo spettro del segnale campionato.

1 10 15 Hz

Prova scritta di Controlli Digitali

Università degli Studi del Sannio

13 gennaio 2010

Giovanni Fiengo

Si risponda alle seguenti domande con la massima chiarezza, utilizzando se necessario diagrammi esplicati-

libri di testo durante l’esame.

vi. Non è consentito consultare appunti o

Tempo a disposizione: 2 ore Disturbo

Riferimento Controllore Processo

digitale

1) Si consideri un processo dinamico descritto dalla seguente funzione di trasferimento



25 s 125



G ( s )  

2

s 5 s 10 . “matlab

Progettare un regolatore digitale realizzato tramite una function” che soddisfi le seguenti specifiche:

1. errore a regime nullo;

2. tempo di assestamento minore di 1 s;

3. attenuazione del Disturbo di almeno 20db, nella banda di frequenze inferiori a 10 rad/s.

Dopo aver progettato la strategia di controllo, verificarne le prestazioni in una simulazione della durata di 20

secondi ed imponendo i segnali riportati in figura: Disturbo

Riferimento 1

5 sen(t)

10 20

sen(0.1t)

20

10 -1

2)Dato lo spettro del segnale in figura, individuare la minima pulsazione di campionamento che soddisfi la

condizione di Shannon e diagrammare lo spettro del segnale campionato in due casi:

i. scegliendo una pulsazione di campionamento tale che si abbia aliasing;

ii. scegliendo una pulsazione di campionamento tale da non avere aliasing.

10

5

-10 -5 10 Hz

Prova scritta di Controlli Digitali

Università degli Studi del Sannio

13 aprile 2010

Giovanni Fiengo

Si risponda alle seguenti domande con la massima chiarezza, utilizzando se necessario diagrammi

di testo durante l’esame.

esplicativi. Non è consentito consultare appunti o libri

Tempo a disposizione: 2 ore Disturbo

Riferimento Controllore Processo

digitale

1) Si consideri un processo dinamico descritto dalla seguente funzione di trasferimento



s 5



G ( s ) .

  

3 2

s 21

s 264 s 244

Progettare un regolatore digitale realizzato tramite una matlab function che soddisfi le seguenti

specifiche:

1. errore a regime nullo;

2. periodo di campionamento T > 0.05 s;

3. tempo di assestamento minore di 1.5 s;

4. attenuazione del Disturbo di almeno 20db, nella banda di frequenze inferiori a 1 rad/s.

Dopo aver progettato la strategia di controllo, verificarne le prestazioni in una simulazione della

durata di 10 secondi ed imponendo i segnali riportati in figura, confrontando il risultato ottenuto

mediante il ricostruttore ZOH con quello ottenuto col ricostruttore COH.

Riferimento Disturbo

2

2 4 8

sen(2t)

sen(t)

6

2

2) Dato il segnale R avente come modulo dello spettro la seguente funzione analitica:

     

           

s 4

h

( 12

) 2

h

( 7

) 2

h

( 5

) 4

h

( 12

) 2

h

( 7

) 2

h

( 5

)

h(ω) *

Dove è la funzione gradino unitario, determinare il modulo dello spettro del segnale R



campionato con = 10 rad/s.

s Prova scritta di Controlli Digitali

Università degli Studi del Sannio

15 febbraio 2010

Giovanni Fiengo

Si risponda alle seguenti domande con la massima chiarezza, utilizzando se necessario diagrammi esplicativi. Non è

libri di testo durante l’esame.

consentito consultare appunti o

Tempo a disposizione: 1,5 ore Disturbo

Riferimento Controllore Processo

digitale

1) Si consideri un processo dinamico descritto dalla seguente funzione di trasferimento



s 1



G ( s ) .

 

2

s s 1 “matlab

Progettare un regolatore digitale realizzato tramite una function” che soddisfi le seguenti specifiche:

1. errore a regime nullo;

2. attenuazione del Disturbo di almeno 40db, nella banda di frequenze inferiori a 10 rad/s;

3. Smorzamento maggiore di 0,6.

Dopo aver progettato la strategia di controllo, verificarne le prestazioni in una simulazione ed imponendo i segnali

riportati in figura: Riferimento Disturbo

2

2

1 3

2

sen(10t)

5

4

Prova scritta di Controlli Digitali

Università degli Studi del Sannio

17 aprile 2009

Giovanni Fiengo

Si risponda alle seguenti domande con la massima chiarezza, utilizzando se necessario diagrammi

di testo durante l’esame.

esplicativi. Non è consentito consultare appunti o libri

Tempo a disposizione: 2 ore Disturbo

Riferimento Controllore Processo

digitale

1) Si consideri un processo dinamico descritto dalla seguente funzione di trasferimento

1



G ( s ) .



2

s 1 “matlab

Progettare un regolatore digitale realizzato tramite una function” che soddisfi le seguenti

specifiche:

1. errore a regime nullo per riferimento a gradino;

2. tempo di assestamento minore di 0.5 secondi;

3. attenuazione del Disturbo di almeno 20db, nella banda di frequenze inferiori a 10 rad/s.

Dopo aver progettato la strategia di controllo, verificarne le prestazioni in una simulazione della

durata di 5 secondi ed imponendo i segnali riportati in figura:

Disturbo

Riferimento 2

2 sen(5t)

2 4

sen(t)

4

3

1 -2

2) Determinare il luogo dei punti del piano Z corrispondente al luogo dei punti del piano S riportato

in figura. C B

 s 2

D A



 s 2

Prova scritta di Controlli Digitali

Università degli Studi del Sannio

17 luglio 2008

Giovanni Fiengo

Si risponda alle seguenti domande con la massima chiarezza, utilizzando se necessario diagrammi

di testo durante l’esame.

esplicativi. Non è consentito consultare appunti o libri

Tempo a disposizione: 2 ore Disturbo

Riferimento Controllore Processo

digitale

1) Si consideri un processo dinamico descritto dalla seguente funzione di trasferimento



s 1

 .

G ( s )  

s ( s 2

) “matlab

Progettare un regolatore digitale realizzato tramite una function” che soddisfi le seguenti

specifiche:

1. errore a regime nullo per riferimento a gradino;

2. margine di fase maggiore di 40°;

3. attenuazione del Disturbo di almeno 20db, nella banda di frequenze inferiori a 50 rad/s.

Dopo aver progettato la strategia di controllo, verificarne le prestazioni in una simulazione della

durata di 5 secondi ed imponendo i segnali riportati in figura:

Disturbo

Riferimento 2

2 sen(40t)

2 4

sen(20t)

3

1 -2

2) Determinare il luogo dei punti del piano Z corrispondente al luogo dei punti del piano S riportato

in figura.  s

C 2 B

A

D 

 s 2

Prova scritta di Controlli Digitali

Università degli Studi del Sannio

18 giugno 2008

Giovanni Fiengo

Si risponda alle seguenti domande con la massima chiarezza, utilizzando se necessario diagrammi

di testo durante l’esame.

esplicativi. Non è consentito consultare appunti o libri

Tempo a disposizione: 2 ore Disturbo

Riferimen