Sistemi automatici

QUESTIONARIO

FUNZIONE DI TRASFERIMENTO

1)        definizione della funzione di trasferimento

2)        perché la f.d.t. è una funzione della variabile s e non una funzione del tempo?

3)        quando la f.d.t. è semplicemente una costante numerica, cosa si può dire del relativo sistema? come risponde tale sistema al gradino?

4)        che cosa si ottiene antitrasformando la f.d.t?

5)        come si ottiene la risposta di un sistema ad un determinato ingresso?

6)        la risposta di un sistema ottenuta usando la f.d.t. è la risposta libera o quella forzata? o tutt’e due insieme?

7)        che cosa sono i poli e gli zeri di una f.d.t.?

8)        qual è l’influenza dei poli della f.d.t sulla risposta al gradino per sistemi del secondo ordine? (poli reali distinti, coincidenti, complessi coniugati)

9)        come si valuta la stabilità di un sistema osservando la f.d.t.?

10)    esempio di calcolo della f.d.t. nel caso di un semplice circuito RLC

DIAGRAMMI DI BODE

11)    cosa sono i diagrammi di Bode?

12)    quali sono le grandezze sugli assi?

13)    cosa sono i decibel?

14)    dov’è l’origine degli assi?

15)    cos’è la forma di Bode della f.d.t.?

16)    perché è utile e conveniente la forma di Bode per la rappresentazione della f.d.t. sui diagrammi?

17)    qual è la massima differenza in dB tra la rappresentazione asintotica e quella reale di un polo?

18)    questa massima differenza si verifica in corrispondenza di quale valore della pulsazione?

19)    nel caso di poli complessi coniugati, che aspetto hanno i diagrammi di Bode?

RISPOSTA AL GRADINO

20)    quali sono i parametri caratteristici della risposta al gradino per un sistema del primo ordine?

21)    sistemi del secondo ordine: quali sono le possibili forme della risposta al gradino e da quali parametri esse dipendono?

22)    cosa sono i parametri w e z? come si trovano, conoscendo la f.d.t. del sistema?

23)    cosa succede se z = 0?

24)    quale tipo di risposta – nel caso di sistemi del secondo ordine – è considerata praticamente più conveniente e perché?

25)    quali altri parametri della risposta al gradino conosci? (qualitativo)

26)    riassumi i vari casi possibili nella risposta al gradino con riferimento alla posizione dei poli nel piano complesso

SISTEMI DI CONTROLLO

27)    disegna lo schema a blocchi caratteristico di un sistema di controllo

28)    come si ottiene uno schema a blocchi a retroazione unitaria?

29)    sai qual è la differenza tra regolazione e asservimento?

30)    qual è l’effetto della retroazione negativa sul guadagno statico e sulla costante di tempo di un sistema del primo ordine (senza zeri)?

ERRORE STATICO E DISTURBI

31)    cosa si intende per guadagno statico di un sistema?

32)    che cosa si intende per errore a regime?

33)    cosa si intende per uscita ideale (cioè priva di errore)?

34)    la risposta al gradino di un sistema del primo ordine è sempre affetta da errore?

35)    cosa indica il “tipo” del sistema?

36)    il “tipo” di sistema ha influenza sull’errore a regime per i diversi tipi di ingresso?

37)    cosa sono i disturbi additivi?

38)    qual è il loro effetto sull’uscita?

39)    cosa è possibile fare per ridurre l’effetto dei disturbi additivi?

40)    cosa sono i disturbi parametrici?

41)    come si valuta il loro effetto sull’uscita?

PRESTAZIONI DINAMICHE

42)    cosa si intende per velocità di risposta di un sistema?

43)    da che cosa dipende la velocità di risposta per i sistemi del primo ordine? e per quelli del secondo ordine?

44)    cosa si può dire a questo proposito (velocità d risposta) per i sistemi di ordine superiore?

45)    che relazione c’è tra la velocità di risposta e la frequenza di taglio per i sistemi del primo ordine?

46)    e quindi che relazione c’è tra velocità del sistema e banda passante? (qualitativa)

47)    come si valuta la banda passante sul diagramma di Bode per i sistemi del primo ordine?

48)    e per i sistemi de secondo ordine?

49)    cosa si intende in generale per stabilità di un sistema?

50)    una risposta che oscilli senza smorzamento è considerata stabile?

51)    in termini analitici (matematici) la stabilità di un sistema da che cosa dipende?

52)    puoi riassumere le condizioni di stabilità con riferimento alla disposizione dei poli nel piano complesso?

53)    quale criterio conosci per valutare la stabilità di un sistema retroazionato? spiegalo

54)    qualche cenno sulla compensazione con reti anticipatrici e ritardatici

55)    cosa sono i regolatori industriali e in cosa si differenziano dalle reti correttrici viste prima?

MISCELLANEA

56)    definisci con parole tue la risposta libera e la risposta forzata di un sistema

57)    spiga il significato della costante di tempo e del guadagno statico di un sistema

58)    perché la rapidità della risposta di un sistema del primo ordine dipende dalla “pulsazione d’angolo” del diagramma di Bode del modulo?

59)    qual è l’effetto della retroazione sul guadagno statico e sulla rapidità di risposta di un sistema?

60)    cosa si intende per polo dominante nei sistemi di ordine superiore al primo?

61)    quali sono i requisiti da valutare quando si esamina la qualità di un sistema di controllo?

62)    spiega i pro e i contro di un polo nell’origine nella f.d.t. di un sistema posto in retroazione

63)    qual è la differenza tra disturbi additivi e disturbi parametrici?

64)    qual è il significato del segnale che esce dal nodo sommatore per un sistema retroazionato? può questo segnale essere eguale a zero?

65)    definisci i teoremi del valore iniziale e finale

66)    quand’è possibile rappresentare un sistema con una costante numerica anziché con una funzione di s?