SLUTTPRØVE (Teller 60% av sluttkarakteren)

Like dokumenter
Tilstandsestimering Oppgaver

Tilstandsestimering Oppgaver

Eksamen i MIK130, Systemidentifikasjon (10 sp)

NB! Vedlegg 2 skal benyttes i forbindelse med oppgave 3a), og vedlegges besvarelsen.

c;'1 høgskolen i oslo

Observer HANS-PETTER HALVORSEN, Telemark University College Department of Electrical Engineering, Information Technology and Cybernetics

University College of Southeast Norway. Observer HANS-PETTER HALVORSEN.

Eksamen i MIK130, Systemidentifikasjon

Tilstandsestimering Løsninger

TTK4180 Stokastiske og adaptive systemer. Datamaskinøving 2 - Parameterestimering

Tilstandsestimering Løsninger

Løsningsforslag MAT102 Vår 2018

Systemidentifikasjon Oppgaver

Eksamen i MIK130, Systemidentifikasjon

Systemidentifikasjon Oppgaver

Kalmanfilter HANS-PETTER HALVORSEN,

Eksamen i MIK130, Systemidentifikasjon

Eksamen i MIK130, Systemidentifikasjon

Dato: Tirsdag 28. november 2006 Lengde på eksamen: 4 timer Tillatte hjelpemidler: Kun standard enkel kalkulator, HP 30S

MIK-130 Systemidentifikasjon Løsningsforslag eksamen 28 mai 2004

SLUTTPRØVE. EMNEANSVARLIG: Finn Aakre Haugen. Tlf Epost: Antall sider: 14 (medregnet denne forsiden)

Dato: fredag 14 desember 2007 Lengde på eksamen: 4 timer Tillatte hjelpemidler: ingen. 1 Diskret tilstandsrommodell 2. 2 Stående pendel 4

Systemidentifikasjon Løsninger

University College of Southeast Norway. Kalmanfilter HANS-PETTER HALVORSEN,

Løsningsforslag Eksamen i MIK130, Systemidentifikasjon (10 sp)

Eksamen i MIK130, Systemidentifikasjon (10 sp)

Kalmanfilter på svingende pendel

Eksamensoppgave i TMA4240 Statistikk

Eksamen i MIK130, Systemidentikasjon (10 sp)

DET TEKNISK - NATURVITENSKAPELIGE FAKULTET Institutt for data- og elektroteknikk. Løsningsforslag Eksamen i MIK130, Systemidentifikasjon (10 sp)

EKSAMEN. Flexibel ingeniørutdanning, 2kl. Bygg m.fl.

Eksamensoppgave i ST1201/ST6201 Statistiske metoder

Eksamensoppgave i ST0103 Brukerkurs i statistikk

Systemidentifikasjon

EKSAMEN I FAG TMA4240 STATISTIKK

EKSAMEN I TMA4285 TIDSREKKEMODELLER Fredag 7. desember 2012 Tid: 09:00 13:00

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Generell informasjon om faget er tilgjengelig fra fagets nettside, og for øvinger brukes It s learning. med Kalman-filter og RLS.

TMA4245 Statistikk Eksamen desember 2016

c;'1 høgskolen i oslo

EKSAMEN. EMNEANSVARLIG: Inger Gamme og Hans Petter Hornæs. TILLATTE HJELPEMIDLER: Kalkulator og alle trykte og skrevne hjelpemidler.

vekt. vol bruk

EKSAMEN. 1 Om eksamen. EMNE: MA2610 FAGLÆRER: Svein Olav Nyberg, Trond Stølen Gustavsen. Klasser: (div) Dato: 24. mai 2004 Eksamenstid:

4.1 Diskretisering av masse-fjær-demper-system. K f m. x m u m y = x 1. x m 1 K d. Dette kan skrives på matriseform som i oppgaven med 0 1 A =

Eksamen i ELE620, Systemidentifikasjon (10 sp)

Artikkelserien Reguleringsteknikk

SLUTTPRØVE KANDIDATEN MÅ SELV KONTROLLERE AT OPPGAVESETTET ER FULLSTENDIG

6 Modellering av smelteovn Modellering Tilstandsromform Diskretisering Observerbarthet Tidssteg...

Løsningsforslag Eksamen i MIK130, Systemidentikasjon (10 sp)

UNIVERSITETET I OSLO

Generell informasjon om faget er tilgjengelig fra fagets nettside, og for øvinger brukes canvas.

MASTER I IDRETTSVITENSKAP 2014/2016. Utsatt individuell skriftlig eksamen. STA 400- Statistikk. Mandag 24. august 2015 kl

Eksamensoppgåve i TMA4240 Statistikk

AVDELING FOR INGENIØRUTDANNING EKSAMENSOPPGAVE

Løsningsforslag til sluttprøven i emne IA3112 Automatiseringsteknikk

Eksamen i MIK130, Systemidentifikasjon (10 sp)

Eksamensoppgave i ST0103 Brukerkurs i statistikk

EKSAMENSOPPGAVE Georg Elvebakk NB! Det er ikke tillatt å levere inn kladd sammen med besvarelsen

i=1 t i +80t 0 i=1 t i = 9816.

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for lærer- og tolkeutdanning

Matematisk statistikk og stokastiske prosesser B, høsten 2006 Løsninger til oppgavesett 5, s. 1. Oppgave 1

EKSAMENSOPPGAVE STA «Tabeller og formler i statistikk» av Kvaløy og Tjelmeland. To A4-ark/ 4 sider med egne notater. Godkjent kalkulator. Rute.

AVDELING FOR INGENIØRUTDANNING EKSAMENSOPPGAVE

Kapittel 6 Stabilitetsanalyse Oppgave 6.1 Stabilitetsegenskap for transferfunksjoner

EKSAMENSOPPGAVE. Vil det bli gått oppklaringsrunde i eksamenslokalet? Svar: JA / NEI Hvis JA: ca. Kl 10.00

Emnekode: LO 358E. OYAo~~ Alle skrevne og trykte hjelpemidler, skrivesaker og kalkulator

EKSAMEN. TILLATTE HJELPEMIDLER: Kalkulator. Hornæs: Formelsamling statistikk HiG. John Haugan: Formler og tabeller.

EKSAMEN. 1 Om eksamen. EMNE: MA-109 FAGLÆRER: Svein Olav Nyberg, Turid Knutsen, Øystein Alvik

Vær OBS på at svarene på mange av oppgavene kan skrives på flere ulike måter!

7 Tilstandsestimering for smelteovn.

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Eksamensoppgåve i ST0103 Brukarkurs i statistikk

Eksamensoppgave i ST1201/ST6201 Statistiske metoder

TMA4240 Statistikk Eksamen desember 2015

UNIVERSITETET I OSLO

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

HØGSKOLEN I STAVANGER

TMA4245 Statistikk Eksamen desember 2016

MASTER I IDRETTSVITENSKAP 2014/2016. Individuell skriftlig eksamen. STA 400- Statistikk. Fredag 13. mars 2015 kl

UNIVERSITETET I OSLO

SLUTTPRØVE. Løsningsforslag. Antall oppgaver: 4 KANDIDATEN MÅ SELV KONTROLLERE AT OPPGAVESETTET ER FULLSTENDIG

TMA4240 Statistikk Høst 2009

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMEN I SOS4020 KVANTITATIV METODE 20. mars (4 timer)

EKSAMENSOPPGAVE. «Tabeller og formler i statistikk» av Kvaløy og Tjelmeland. To A4-ark/ 4 sider med egne notater. Godkjent kalkulator.

UNIVERSITETET I OSLO

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Generell informasjon om faget er tilgjengelig fra fagets nettside, og for øvinger brukes It s learning. 1 Stokastiske system og prosesser 2

Generell informasjon om faget er tilgjengelig fra fagets nettside, og for øvinger brukes canvas.

1. Finn egenverdiene og egenvektorene til matrisen A = 2 1 A =

UNIVERSITETET I OSLO

MASTER I IDRETTSVITENSKAP 2013/2015 MASTER I IDRETTSFYSIOTERAPI 2013/2015. Individuell skriftlig eksamen. STA 400- Statistikk

EKSAMEN I FAG TMA4315 GENERALISERTE LINEÆRE MODELLER Torsdag 14. desember 2006 Tid: 09:0013:00

EKSAMEN. Informasjon om eksamen. Emnekode og -navn: ITD37018 Anvendt Robotteknikk. Dato og tid: , 3 timer. Faglærer: Haris Jasarevic

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamensoppgåve i ST0103 Brukarkurs i statistikk

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Eksamensoppgave i TMA4245 Statistikk

Emnekode: Faglig veileder: Veslemøy Tyssø Bjørn Ena~bretsen. Gruppe(r): I Dato: Alle skrevne og trykte hjelpemidler, skrivesaker og kalkulator

Transkript:

Høgskolen i Telemark Avdeling for teknologiske fag SLUTTPRØVE (Teller 60% av sluttkarakteren) EMNE: EE4209 Modellbasert regulering LÆRERE Kjell - Erik Wolden og Hans - Petter Halvorsen KLASSE(R): 2IA DATO: 9.05.20 PRØVETID, fra-til (kl.): 9.00 2.00 Oppgavesettet består av følgende: Antall si (inkl. vedlegg): 6 Antall oppgaver: 4 Antall vedlegg: Tillatte hjelpemidler: Kalkulator KANDIDATEN MÅ SELV KONTROLLERE AT OPPGAVESETTET ER FULLSTENDIG Vennligst bruk kulepenn (som oppgaven ikke er PC-basert). Dette er viktig for at sensor skal kunne levere og vure besvarelsen. Viktig! Hvis du mener at det mangler forutsetninger for å løse en oppgave, skal du selv definere forutsetningene slik at du allikevel kan løse oppgaven. Formler: Noen formler er oppgitt i forbindelse med selve oppgaveteksten, og noen tilleggsformler formler er oppgitt i på et eget formelark, se vedlegg. Se nøye etter om det er formler du trenger for å løse de aktuelle oppgavene. Avdeling for teknologiske fag, Postboks 203, Kjølnes ring 56, 390 Porsgrunn Telefon: 35 57 50 00 Telefaks: 35 57 54 0

2 Oppgave (20 %) Systemidentifikasjon a) Hva legger vi i begrepet systemidentifikasjon?. b) Hva kan systemidentifikasjon brukes til? c) Nevn kort minst to meto for systemidentifikasjon og hva som kjennetegner disse. d) Hvordan kan en avgjøre om en modell er god (riktig)? e) Gitt Y : 0, Y 0 Finn θ vha Minste kvadraters metode. Oppgave 2 (30 %) Blandingsoppgaver a) Hva mener vi med at et system er stokastisk? b) Forklar hva vi mener med farget og hvit støy. c) Gitt følgende sekvens med måleverdier: x ( k) x(0), x(), x(2) 0.73,.23, 0.89 i) Beregn middelverdien, m x. 2 ii) Beregn variansen, x. iii) Beregn standardavviket, x.

3 Oppgave 2 (fortsettelse) d) Parametrene a og b i differenslikningen h ( k) a h( k ) h( k ) bu( k ) Skal estimeres ved hjelp av minste kvadraters metode. k er tidsindeksen. Anta at det foreligger følgende samplede verdier av variablene h og u: og {h(0), h(), h(2), h(3), h(4)} {u(0), u(), u(2), u(3), u(4)} i) Skriv modellen på standard regresjonsform: y ii) Skriv opp den totale regresjonsmodellen: Y = Φθ som danner utgangspunktet for bruk av minste kvadraters metode på dette estimeringsproblemet. (Du skal ikke beregne estimatet i denne oppgaven, men kun angi vektoren Y, matrisen Φ og vektoren θ.) Oppgave 3 (20 %) Tilstandsestimering Observer Gitt en 2. ordens tidskontinuerlige modell med følgende systemmatriser: 0 0 A, 0 0 B, C 0, D 0 Tilstandsvariablen x 2 skal estimeres med en observer. x = y er målt. Estimatorens responstid er spesifisert til 0,4 sek. a) Beregn ved håndregning observerforsterkningene K og K 2 b) Et alternativ til Observer er Kalmanfilteret. Nevn de viktigste likhetene og forskjellene mellom disse, samt fordeler og ulemper.

4 Oppgave 4 (30 %) Tilstandsestimering Kalmanfilter I denne oppgaven skal vi estimere tilstandene i en elektrisk likestrømsmotor vha et Kalmanfilter. Motoren kan beskrives ved følgende tilstandsrommodell: [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] er posisjonen (til akslingen) og er hastigheten til motoren. Vi ønsker å implementere et Kalmanfilter for dette systemet. Vi måler kun posisjonen og med ønsker vi å estimere motorens hastighet. Merk! Den iverte av posisjonen er lik hastigheten. a) Hva er et Kalmanfilter? Gi en overordnet beskrivelse. Tegn og forklar. b) Finn observerbarhetsmatrisen for systemet og sjekk om systemet er observerbart. Observerbarhetsmatrisen er definert som følger: [ ] er antall tilstan. c) Anta er hastigheten til motoren. Finn observerbarhetsmatrisen og sjekk om systemet er observerbart nå? Forklar resultatet.

5 Oppgave 4 (fortsettelse) d) Lag en diskret versjon av det kontinuerlige systemet på formen: Bruk Euler forovermetoden når du diskretiserer: er samplingstiden. e) Vi ønsker å bruke den stasjonære Kalmanfilter forsterkningen i vår estimator. Hva menes med den stasjonære Kalmanfilter forsterkningen? Hva slags informasjon er nødvendig for å finne/beregne den stasjonære Kalmanfilter forsterkningen? LYKKE TIL!

6 Determinant: Vedlegg Slik finner vi determinanten for et 2x2 system: [ ] Statistikk: Karakteristisk ligning: Butterworth polynom: 0 det si(a KC) T en parameter og ikke en tidskonstant, T r er responstiden og n er modellens orden.