Document

Tercer Parcial 2013-2014
1. (0'3 puntos) Con relación a las fuentes conmutadas, ¿Cuál de estas afirmaciones es FALSA?:
a) Utilizan transistores en las zonas de corte y saturación.
b) La tensión de salida es siempre mayor que la tensión de alimentación.
c) Utilizan bobinas como elementos para almacenar y suministrar energía a la carga.
d) Poseen un rendimiento elevado en general.
2. (0'3 puntos) Una fuente de alimentación lineal está compuesta por un transformador de
relación 20:1, conectado a la red de 220Vrms y de un rectificador de puente de diodos. ¿Cuál
será la máxima tensión de salida en vacío, es decir, sin entregar corriente alguna? VD=0.7V.
a) No podemos calcular ese valor máximo sin saber el valor del condensador de filtro.
b) 9.6V.
c) 14.85V.
d) 14.16V.
3. (0'3 puntos) En el circuito estabilizador de tensión con diodo Zener de la figura, la tensión
Zener del diodo es VZ = 12 V y su resistencia serie es RZ = 10 Ω. Sabiendo que RS = 800 Ω , que
RL = 2 kΩ y que la tensión de la fuente tiene un rizado Vr = 2 Vpp, el rizado en la carga valdrá
aproximadamente:
a) 25 mVpp.
b) 0,57 Vpp.
c) 1,43 Vpp.
d) 0 V.
4. (0'3 puntos) En un sistema realimentado estable, para saber el valor al que tiende su señal
de salida c(t) transcurrido un tiempo suficientemente largo desde su excitación por una señal
de entrada R(s), aplicaremos:
a) El teorema del valor inicial sobre su señal de error E(s), utilizando como señal de referencia
la transformada del impulso unitario.
b) El teorema del valor final sobre su señal de error E(s), utilizando como señal de referencia la
transformada del escalón unitario.
c) El teorema del valor final sobre su señal C(s).
d) El teorema del valor final sobre la función de transferencia G(s) del sistema
5. (0'3 puntos) La figura muestra la salida c(t) de un determinado sistema ante una entrada
escalón unitario. ¿De qué tipo de sistema de segundo orden se tratará?
a) Sin amortiguamiento.
b) Sobreamortiguado.
c) Críticamente amortiguado.
d) Subamortiguado.
2
1
6. (0'3 puntos) Las respuestas temporales c(t) a una señal de entrada Au(t), escalón de
amplitud A, de un sistema con función de transferencia
Y ( s) C ( s)
K
, son:
=
=
R( s) R(s ) T + s
a) c(0)=0, c( ∞ )=K.
b) c(0)=K, c( ∞ )=KT.
c) c(0)=0, c( ∞ )=AK.
d) c(0)=0, c( ∞ )=AK/T.
7. (0'3 puntos) Sea el sistema realimentado de la figura en donde H(s) = 1 (realimentación
unitaria) y G(s) = 1/(s+2). El valor de K para que este sistema tenga un polo en s = -10+j0 es:
a) -2
b) -8
c) +8
d) +2
8. (0'3 puntos) El sistema realimentado de la figura en donde H(s) = 1 (realimentación unitaria),
K = 2 y G(s) = 1/[(s+2)(s+3)] es un sistema:
a) Subamortiguado
b) Sobreamortiguado
c) Críticamente amortiguado
d) Oscilatorio
9. (0'3 puntos) Para un sistema subamortiguado, ¿A qué valor tenderá el sobreimpulso cuando
el coeficiente de amortiguamiento tiende a 1?:
a) Al 0%.
b) Al 100%.
c) El sobreimpulso no variará al hacerlo el amortiguamiento.
d) Necesitamos la frecuencia natural amortiguada para saberlo.
10. (0'3 puntos) El sistema de la figura es un acelerómetro en el que la señal de entrada es la
aceleración a(t) y la señal de salida el desplazamiento X0(t) de la masa M respecto de su
posición de reposo en la caja cuando a(t)=0. Desde dentro de la caja no veríamos x1(t) y la
aparición de a(t) sería equivalente a la aparición de una fuerza F(t)=M×a(t) sobre la masa M
(puede verlo rotando la figura para que actúe la gravedad sobre la masa M colgada del muelle,
peso F=Mg y luego usar la equivalencia entre intensidad de campo gravitatorio g hacia abajo y
sistema que acelera hacia arriba con a(t)=g para calibrar el acelerómetro si le es útil). Para este
sistema la expresión que relacionará salida con entrada será:
X o (s)
M
=
2
A( s) Ms + Bs + K
X (s) − X o (s)
Bs
b) 1
=
2
A( s)
Ms + Bs + K
X ( s)
1
c) o =
2
A( s) Ms + Bs + K .
a)
d) Ninguna de las expresiones anteriores es correcta.
2
11. (0'7 puntos) La salida de un puente rectificador de onda completa es una tensión pulsante
de 100 Hz de frecuencia, donde cada pulso tiene aproximadamente la forma de la función
sen(x) para 0<x<π. Conectando un resistor de 1 kΩ a esta salida vemos que disipa 0.4W, por lo
que el valor eficaz de esa tensión es de 20 voltios. Para que la corriente por el resistor sea casi
continua (tómela como continua en sus cálculos), conectamos en paralelo un condensador de
filtrado que reduce el rizado de tensión a unos 2 Vpp. Su capacidad será aproximadamente:
a) 50 µF
b) 71 µF
c) 100 µF
d) 141 µF
12. (0'7 puntos) Indicar cuál de las siguientes afirmaciones respecto al sistema de la figura es
correcta:
a) El error de posición del sistema es infinito.
b) El error de velocidad del sistema es 2/K.
c) El error de aceleración del sistema es cero.
d) Ninguna de las anteriores.
13. (0'7 puntos) Calcular el valor de K para que la respuesta del sistema de la figura cuando la
entrada es un escalón unitario sea:
c(t ) = 0'9091 ⋅ (1 − e −11t )
a) K=1
b) K=5
c) K=10
d) K=15
14. (0'7 puntos) Para el sistema de la figura:
C (s)
KG ( s )
G ( s)
=
+
N (s) .
R ( s ) 1 + KG ( s ) H ( s ) 1 + KG ( s ) H ( s )
KG ( s )
G (s)
b )C ( s ) =
N ( s) +
R( s) .
1 + KG ( s ) H ( s )
1 + KG ( s ) H ( s )
R ( s ) KG ( s )
N ( s )G ( s )
.
c )C ( s ) =
+
1 + KG ( s ) H ( s ) 1 + KG ( s ) H ( s )
a)
d)Ninguna de las expresiones anteriores es correcta.
15. (0'7 puntos) En el sistema de la figura cuyas funciones de transferencia son:
G ( s) =
1
2
y H ( s) =
¿Qué frase es cierta?:
( s + 1)( s + 2)( 2 s + 1)
( s + 2)
a) El sistema será estable para K>0
b) El sistema será estable para -2<K<11.15
c) El sistema será estable para +3<K<17.5
d) El sistema será estable para -3<K<7.5
3
16. (0'7 puntos) Realimentando un sistema de Tipo I y ganancia estática K con realimentación
unitaria, el error ess en régimen permanente ante una entrada cuya transformada de Laplace
es R(s)=A/s3 será:
a) Cero.
b) Infinito.
c) A/(1+K).
d) A/K.
17.(0'7 puntos) Sea el sistema realimentado de la figura en donde H(s) = 1 (realimentación
unitaria), K = 10 y G(s) = 1/(s+2)(s+3). El tiempo de asentamiento ts (2%) para señal de entrada
escalón es, aproximadamente:
a) 0, 64 s
b) 0,8 s
c) 1,6 s
d) Ninguno de los anteriores
18.(0'7 puntos) Sea el sistema realimentado de la figura en donde H(s) = 1 (realimentación
unitaria), K = 10 y G(s) = 1/(s+2)(s+3). El valor del máximo sobreimpulso Mp para señal de
entrada escalón es:
a) 8,1 %
b) 12,37%
c) 46,7%
d) El sistema no es subamortiguado
19.(0'7 puntos) El valor de K y la frecuencia de oscilación del sistema realimentado de la figura
para amortiguamiento nulo (ξ = 0), ante una señal de entrada escalón serán:
a) K = 0,27 y ω = 0.52.
b) K = 1 y ω =1.
c) K = 5,83 y ω =1.
d) Ninguna de las anteriores parejas de valores.
20.(0'7 puntos) La figura muestra la salida de un sistema ante una entrada escalón unitario.
Sabiendo que la función de transferencia de lazo cerrado es G(s) ¿Cuánto valdrán K y el
coeficiente de amortiguamiento ξ si el tiempo t de la figura está expresado en segundos?
G(s) =
C ( s)
K
=
R ( s ) s (T s + 1) + K
a) K= 4.28 y ξ = 0.8.
b) K= 2.14 y ξ = 0.4.
c) K= 4.28 y ξ = 0.4.
d) Ninguna de las anteriores parejas de valores.
4
2
Pregunta Respuesta
1
B
2
D
3
A
4
C
5
D
6
D
7
C
8
A
9
A
10
A
11
D
12
B
13
C
14
C
15
B
16
B
17
C
18
A
19
B
20
B
5