Đề thi cuối học kỳ I năm học 2016-2017 môn Điều khiển quá trình - ĐH Sư phạm Kỹ thuật

Mời các bạn cùng tham khảo đề thi cuối học kỳ I năm học 2016-2017 môn Điều khiển quá trình sau đây để biết được cấu trúc đề thi, cách thức làm bài thi cũng như những dạng bài chính được đưa ra trong đề thi. Từ đó, giúp các bạn sinh viên có kế hoạch học tập và ôn thi hiệu quả.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề thi cuối học kỳ I năm học 2016-2017 môn Điều khiển quá trình - ĐH Sư phạm Kỹ thuậtTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐỀ THI CUỐI KỲ HỌC KỲ 1 NĂM HỌC 16-17 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Môn: ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Mã môn học: PCTR421929 Đề số: 01; Đề thi có 2 trang. BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ Thời gian: 60 phút. ------------------------- Được phép sử dụng tài liệu Bài 1 (3đ): Cho hệ thống gia nhiệt có sơ đồ khối như hình vẽ: Tsp ( s) Tsp ( s) E (s) P( s) Pt ( s) Ps ( s) K2 T (s) Km Kc K IP Kv  o F   mA  mA  mA  psi   psi   s 1 Tm ( s) T (s) K  mA m  o F  Cảm biến đo nhiệt độ ngõ ra có tầm đo (span) là 50 (oF) và zero là 55 (oF), dòng điện trả về 4-20 (mA). Các thông số của hệ: K c  5 , K IP  0.75 [psi/mA], Kv  1.2 , hằng số thời gian   5 [min]; bỏ qua đặc tính động học của van và cảm biến. Hệ đang hoạt động với nhiệt độ đặt bằng 80 (oF). Kỹ sư vận hành thay đổi giá trị đặt từ 80 (oF) lên 85 (oF), nhiệt độ ra của bồn tăng dần dần lên giá trị xác lập mới bằng 84.14 (oF). a. Hỏi offset của hệ bằng bao nhiêu? Tính giá trị độ lợi K 2 ? b. Tìm phương trình của sự thay đổi nhiệt độ ngõ ra của bồn T(t)? c. Vẽ lại lưu đồ P&ID của hệ thống? Bài 2: (4đ) Một quá trình bao gồm cả cảm biến và van điều khiển có thể được mô hình hóa bởi hệ bậc 4 như sau: 1 G(s)  (5s  1)( s  1)(0.2s  1)(0.4 s  1) a. Xấp xỉ hàm truyền về hệ bậc 2 có trễ (SOPTD) sử dụng quy tắc của Skogestad? b. Sử dụng mô hình xấp xỉ của câu a với bộ điều điều khiển tỉ lệ Gc(s) = Kc. Tìm điều kiện của Kc để hệ kín ổn định? c. Chọn Kc = 9, tính offset của hệ khi tín hiệu vào thay đổi nấc đơn vị? d. Để tăng chất lượng điều khiển, các kỹ sư đã sử dụng bộ điều khiển PID. Tìm các thông số của bộ điều khiển bằng phương pháp IMC, biết hằng số thời gian của hệ kín  c = 0.8 (s). Bài 3: (3đ) a. Express briefly the component of a measurement device? b. Describe the operation principle of a thermocouple? Which type of thermocouple is used popularly? Why? c. Transmitters with current output (4-20 mA) are used extensively throughout the process control industry. Give some reasons for that fact? (SV có thể trả lời bằng tiếng Việt) Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV 1Ghi chú: Cán bộ coi thi không được giải thích đề thi.Chuẩn đầu ra của học phần (về kiến thức) Nội dung kiểm tra[G 2.1]: Mô hình hóa các quá trình thường gặp trong Câu 1a, Câu 1b, Câu 2acông nghiệp bao gồm: mức, lưu lượng, áp suất, nhiệtđộ.[G 1.1]: Trình bày được cấu trúc của một hệ thống Câu 1c, Câu 3a, Câu 3bđiều khiển quá trình, ký hiệu, vai trò của các phần tửtrong một hệ thống điều khiển quá trình[G 2.2]: Trình bày được nguyên lý cấu tạo, hoạt độngcủa van tuyến tính, các thiết bị đo các thông số quátrình như: cảm biến đo mức, nhiệt độ, lưu lượng, ápsuất[G 1.2]: Giải thích được ảnh hưởng của các thông số Câu 2b, Câu 2ccủa bộ điều khiển đến chất lượng của quá trình điềukhiển[G 4.2]: Mô hình hóa các thông số quá trình, dùng Câu 1b, Câu 2amột số phần mềm chuyên dụng mô phỏng động họccác thông số quá trình[G 4.3]: Thiết kế bộ điều khiển để điều khiển các quá Câu 2dtrình công nghệ trong công nghiệp[G 3.2]: Hiểu được các thuật ngữ tiếng Anh dùng Câu 3trong hệ thống điều khiển quá trình Ngày tháng năm Thông qua bộ mônSố hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV 1 ...