ÖDEV-01 Problem 01-01 o Şekildeki fırın, Q ısıl debisine sahip kaynakla ısıtılmaktadır. Fırındaki cisimlerin toplam ısıl kapasitesi C, fırın ile çevre arasındaki ısıl yalıtım R dir. To çevre sıcaklığıdır. Fırın sıcaklığı T dir. Isıl debi elektrik kontrolü ile ayarlanabilmektedir. Q=K1V1 dir. Burada V1 etki gerilimidir. K1 kontrol katsayısıdır. Fırın sıcaklığı bir termistör ile V2 gerilimi olarak ölçülmektedir. V2=K2T dir. Burada K2 sensör katsayısıdır. Fırın ile çevre arasındaki 1 derecelik sıcaklık farkında ısıl kayıp 0.5 kJ/s dir. Yalıtılmış bir hacimde odadaki cisimleri 1 derece ısıtmak için gerekli ısı 2 kJ dür. 4 volt gerilim uygulandığında ısıl debi Q=30 kJ/s dir. 80 oC sıcaklık ölçümü 4 volt çıktı gerilimi vermektedir. Kapalı kontrol blok diyagramını kurunuz. Gc(s)=Kp Yanıt:
Elektro-pnömatik eleman Problem 01-02 (Kuo, s.195) Sıcak su kaynağı Elektro-pnömatik eleman Kontrol devresi Isı eşanjörü Aspiratör Hava girişi, TAi Isınan hava, TAo Sıcaklık sensörü, Ts Tw: Su sıcaklığı Şekildeki sistemin blok diyagramı kısmen verilmiştir. Eksik bilgileri tamamlayınız. Yanıt:
Problem 01-03 Şekildeki depo, Q1 debisine sahip kaynakla beslenmektedir. Depo kapasitesi C=A/ρg dir. A depo kesit alanı, ρ akışkan yoğunluğu ve g yerçekimi ivmesidir. Çıkıştaki debi Q2 dir. Çıkıştaki basınç düşüşü ∆p2=RQ2 dir. Depodaki su seviyesi h1 dir. V1 girdi V2 cevap olmak üzere sistemin açık kontrol blok diyagramı aşağıda verilmiştir. V1 girdi gerilimi, V2 ölçülen gerilimdir. Qd kontrol edilemeyen dış etkidir. Q=Q1+Qd den h1 e transfer fonksiyonu: Yanıt:
Problem 01-04 Şekildeki sistemde JL yükünün açısal yer değiştirmesi θLdir. Transfer fonsksiyonu denklemi aşağıdadır. θr hedef açıdır. Kp kontrol katsayısıdır. Kapalı kontrol sisteminin blok diyagramını çiziniz. Yanıt: