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Tema di Maturità

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[1] Tema di Maturità

Messaggioda Foto Utentemapi » 25 giu 2013, 5:10

Il tema di maturità degli operatori elettrici portava a un sistema di controllo ad anello chiuso dato in figura



dove

G(s)= \frac{8(1+0,25s)}{(1+2,5\cdot 10 ^{-4}s)(1+2,5 s))}

H(s)=\frac{1,25}{(1+\frac{s}{4\cdot 10^{4}})}

e inizialmente KP=1,6 veniva poi portato a KP=10 per diminuire il margine di fase e portarlo a 45°.

L'ultima domanda era:

il candidato determini gli effetti dovuti al cambiamento del valore di KP sulla variazione della temperatura nell’anello chiuso sapendo che ad anello aperto tale variazione è pari al 15%.

noi l'abbiamo intesa come il candidato determini gli effetti del cambio di KP su un disturbo pari al 15% del valore finale della temperatura da controllare (4° C), e abbiamo usato la formula

d_{r}=\frac{d}{1+ G_{A}}

dove
dr e d sono valori percentuali (non sono riuscita ad aggiungere il simboòo % alla formula in LaTex)
GA è il guadagno della funzione ad anello aperto pari a G_{A}=KP\cdot 8\cdot 1,25

Ora arrivo ai miei dubbi:
- Un disturbo del 15% su una temperatura di 4°C vale 0,6°C, ma se la stessa temperatura la misuro in gradi Kelvin un disturbo del 15% ha tutt'altro valore e se la stessa temperatura la misuro in gradi Fahrenheit ha un altro valore ancora. Che senso ha parlare di errore percentuale sulla temperatura?
- con il KP=1,6 ottengo un'attenuazione del disturbo pari al 0,88% (meno del 1%) quindi l'effetto del disturbo diventa pari a 0,03°C con KP=10 si riduce ancora a 0,006°C. Ho dato il giusto senso alla domanda? Ed è possibile tenere controllata la temperatura di una cella frigorifera (nel nostro caso per la stagionatura del prosciutto) con variazioni inferiori a meno di 0,006°C?
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[2] Re: Tema di Maturità

Messaggioda Foto Utentedimaios » 25 giu 2013, 9:04

Sarebbe interessante leggere tutto il testo del compito.

mapi ha scritto:Ed è possibile tenere controllata la temperatura di una cella frigorifera (nel nostro caso per la stagionatura del prosciutto) con variazioni inferiori a meno di 0,006°C?


A parte che non ha proprio senso visto che si tratta di una cella frigorifera e non di un Vaso di Dewar per un esperimento di laboratorio.
Basta aprire un attiimo la porta della cella e ........ ti lascio immaginare il risultato.
Inoltre dovresti trovare uno rilevatore termico con una risoluzione pazzesca ed una linearita' mostruosa che nelle applicazioni industriali non esiste.

Poi, se passiamo all'attuatore ci troviamo di fronte ad una situazione piuttosto imbarazzante.
Tenere le variazioni di meno di 0.006°C su un volume piuttosto grande per contenere disturbi tipo l'apertura di una porta necessita potenze mica indifferenti e tempi di risposta rapidissimi.

Non penso si riferisca ad un caso reale.
Guarda le costanti temporali dei poli al denominatore, ti sembrano compatibili con una cella frigorifera ?
Il primo non lo commento neanche mentre il secondo, se si riferisce alla dinamica termica di una parete mi sembra veramente fuori luogo perche' incompatibile con la diffusivita' termica di un isolante.

Anche il tempo di salita del sensore in retroazione non e' compatibile con l'applicazione in oggetto.
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[3] Re: Tema di Maturità

Messaggioda Foto Utentemapi » 26 giu 2013, 8:07

Grazie Foto Utentedimaios il testo della prova è
http://archivio.pubblica.istruzione.it/argomenti/esamedistato/secondo_ciclo/prove/2013/M045.pdf
quando dico
- con il KP=1,6 ottengo un'attenuazione del disturbo pari al 0,88% (meno del 1%) quindi l'effetto del disturbo diventa pari a 0,03°C con KP=10 si riduce ancora a 0,006°C. Ho dato il giusto senso alla domanda? Ed è possibile tenere controllata la temperatura di una cella frigorifera (nel nostro caso per la stagionatura del prosciutto) con variazioni inferiori a meno di 0,006°C?

è solo per dare un senso ai risultati ottenuti, non sono richieste del problema, ma sono i disturbi percentuali ottenuti che mi sembrano senza senso.

dimaios ha scritto:Guarda le costanti temporali dei poli al denominatore, ti sembrano compatibili con una cella frigorifera ?
Il primo non lo commento neanche mentre il secondo, se si riferisce alla dinamica termica di una parete mi sembra veramente fuori luogo perche' incompatibile con la diffusivita' termica di un isolante.

Anche il tempo di salita del sensore in retroazione non e' compatibile con l'applicazione in oggetto.


A me piace finito un problema spiegare i risultati ottenuti ai ragazzi, in modo che diano un senso pratico ai conti fatti. Oltretutto sono studenti di un professionale quindi la pura teoria per loro è arabo. In questo caso cosa dico loro? Abbiamo fatto un bell'esercizio ma i valori sono tutti finti. Quando mi diranno "Prof ma a noi sistemi a cosa ci servirà mai?" Io cosa risponderò? Uno dei problemi che incontro nell'inventare problemi è quello di dare valori sensati alle varie grandezze in oggetto.

Comunque grazie Foto Utentedimaios
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[4] Re: Tema di Maturità

Messaggioda Foto UtenteDirtyDeeds » 26 giu 2013, 8:45

mapi ha scritto: Un disturbo del 15% su una temperatura di 4°C vale 0,6°C


Calcolare una variazione relativa di una temperatura Celsius è un'operazione priva di senso :!:

mapi ha scritto:(non sono riuscita ad aggiungere il simboòo % alla formula in LaTex)


Usa \%:

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[5] Re: Tema di Maturità

Messaggioda Foto Utentemapi » 26 giu 2013, 9:07

Grazie Foto UtenteDirtyDeeds
DirtyDeeds ha scritto:Calcolare una variazione relativa di una temperatura Celsius è un'operazione priva di senso

era proprio quello di cui volevo conferma, metterò una nota a calce della relazione sull'esame.
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[6] Re: Tema di Maturità

Messaggioda Foto UtenteDirtyDeeds » 26 giu 2013, 9:11

Vedi anche qui e qui ;-)
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[7] Re: Tema di Maturità

Messaggioda Foto Utentemapi » 26 giu 2013, 9:28

Grazie Foto UtenteDirtyDeeds
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[8] Re: Tema di Maturità

Messaggioda Foto Utentedimaios » 26 giu 2013, 9:54

Foto Utentemapi, guardando il tema mi sono soffermato sulla funzione di trasferimento del gruppo comando, hai notato che risulta essere un sistema a fase non minima ?
( CORREGGO ERRORE - Sorry! Intendevo zero al numeratore con parte reale negativa !)

MMMMMMhhhhhhhh ...... Mi sarei aspettato uno zero a parte reale positiva al numeratore della fdt del sistema per via del ritardo di propagazione del calore attraverso le pareti ma sul gruppo comando stuzzica la curiosita'.
Sarei proprio curioso di sapere come e' stato progettato il gruppo comando per avere una funzione di trasferimento di quel tipo, non lo trovi strano anche tu ?
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[9] Re: Tema di Maturità

Messaggioda Foto Utentemapi » 26 giu 2013, 10:36

dimaios ha scritto:guardando il tema mi sono soffermato sulla funzione di trasferimento del gruppo comando,hai notato che risulta essere un sistema a fase non minima ? hai notato lo zero a parte reale negativa ?


Scusami mi sono persa perché non è a fase minima? Ho cercato la definizione e ho trovato che un sistema è a fase minima se ha tutti i poli e gli zeri a parte reale non positiva e in questo caso sono entrambi negativi
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[10] Re: Tema di Maturità

Messaggioda Foto Utentenunziato » 26 giu 2013, 11:14

Ho appena finito di "correggere" venti di questi temi!
Da quando sono commissario di esami di maturità, e sono ormai quindici anni, non mi è quasi mai capitato di vedere una traccia che abbia perfetta aderenza alla realtà tecnica delle cose. :?

Diciamo che: "i quesiti proposti servono per verificare la capacità di ragionamento dei nostri allievi sulle tematiche della materia" ... ehm... :roll:

mapi ha scritto:A me piace finito un problema spiegare i risultati ottenuti ai ragazzi, in modo che diano un senso pratico ai conti fatti. Oltretutto sono studenti di un professionale quindi la pura teoria per loro è arabo. In questo caso cosa dico loro? Abbiamo fatto un bell'esercizio ma i valori sono tutti finti. Quando mi diranno "Prof ma a noi sistemi a cosa ci servirà mai?" Io cosa risponderò? Uno dei problemi che incontro nell'inventare problemi è quello di dare valori sensati alle varie grandezze in oggetto.


Concordo Foto Utentemapi ma (vena polemica) risulta a qualcuno che i funzionari del ministero che preparano le tracce abbiano qualche contatto con il senso pratico delle cose?
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