Exam text content

 

amtb.pelttalo 6

ASE-2410 Johdatus prosessien hallintaan Matti Vilkko
Tentti 19.10.2015, 5 op. Yrjö Majanne

1.) Ideaalisen PID-säätimen siirtofunktio voidaan esittää:

K;
Ge(s) = Kp i + Kos

a. Esitä säätimen navat ja nollat (2p)

b. Hahmottele Bode-diagrammi (1p)

c. Esitä realisoitavissa oleva versio ideaalisesta säätimestä (2p)

d. Hahmottele Bode-diagrammi (1p)
2.) Havainnollista viiveen vaikutusta stabiilisuuteen

a. Bode -diagrammin avulla (2p)

b. Nyguist -diagrammin avulla (2p)

3.) Kuvassa 1 on erään säätöpiirin lohkokaavio, jossa Gsuod(s) on asetusarvosuodin.
Häiriö

+
| Gsuodl5)

 

 

 

 

Kuva 1. Säätöpiirin lohkokaavio.

a Mikäon asetusarvosuotimen rooli Kuvan 3 kytkennässä?

b. Miten asetusarvosuodin viritetään?

c. Miten asetusarvosuodin vaikuttaa Kuvan 3 säätöpiirin toimintaan? Ota
vastauksessasi kantaa asetusarvovasteeseen ja häiriövasteeseen. (6p)

TENTISSÄ EI SAA KÄYTTÄÄ LASKINTA, SANAKIRJAA TAI MUITA APUVÄLINEITÄ

Jatkuu toisella puolella.
 

4)
a. Selitä kaskadisäädön yleinen toimintaperiaate ja mikä on se ongelma, jonka
ratkaisuun kaskadikytkentää tyypillisesti käytetään. Havainnollista menetelmää
jollain sopivalla esimerkillä, missä kaskadisäädöstä on ilmeistä apua. (2 p.)

b. Oheisessa kaaviossa on esitetty viisi erilaista prosessikytkentää (A ... E). T':narvot
kuvaavat osaprosessien aikavakioita, v on prosessin ohjaussuure, v prosessiin
vaikuttava häiriö, y on säädettävä suure (mittaus) ja ys on prosessista saatava
kaskadisäädössä mahdollisesti hyödynnettävä lisämittaus. Kommentoi perustellen
kaikissa tapauksissa olisiko kaskadisäädöstä apua kompensoitaessa häiriön v
vaikutusta säädettävään suureeseen y. (2.5 P-)

(A) V (D) v
u ya y s
T=1 T=10 a

(B) f Ye
u io 10 [7-1

(E) y
(€) v u =
u Ys y dä

c. Mitä windup-ilmiöön liittyvää tärkeää muistettava liittyy kaskadisäätöön? (1,5 p.)
5.) Selitä Smith-prediktorin rakenne ja toiminta esim. lohkokaavion avulla. Mikä on se

ongelma, johon Smith-prediktorilla haetaan ratkaisua, ja mitä on tärkeää muistaa/huomioida
harkittaessa prediktorin käyttöä osana säätöratkaisua. (6 p.)

TENTISSÄ EI SAA KÄYTTÄÄ LASKINTA, SANAKIRJAA TAI MUITA APUVÄLINEITÄ