7 - Ustálený stav kmitavý a nekmitavý, sledování a zadržení poruchy

Podobné dokumenty
Příklady k přednášce 6 - Spojování a struktury

Doplňky k přednášce 23 Diskrétní systémy Diskrétní frekvenční charakteristiky

25 Dopravní zpoždění. Michael Šebek Automatické řízení

Příklady k přednášce 16 - Pozorovatel a výstupní ZV

Příklady k přednášce 20 - Číslicové řízení

Příklady k přednášce 19 - Polynomiální metody

Příklady k přednášce 19 - Polynomiální metody

Příklady k přednášce 25 Dopravní zpoždění

3 - Póly, nuly a odezvy

8 - Geometrické místo kořenů aneb Root Locus

Automatizace Úloha č.1. Identifikace regulované soustavy Strejcovou metodou

ZÁKLADY AUTOMATICKÉHO ŘÍZENÍ

Příklady k přednášce 25 Dopravní zpoždění

Vzorový test k přijímacím zkouškám do navazujícího magisterského studijního oboru Automatické řízení a informatika (2012)

21 Diskrétní modely spojitých systémů

Příklady k přednášce 6 - Ustálený stav, sledování a zadržení poruchy

11 - Regulátory. Michael Šebek Automatické řízení

10 - Přímá vazba, Feedforward

14 - Moderní frekvenční metody

Příklady k přednášce 2 - Spojité modely

Frekvenční metody syntézy

Příklady k přednášce 2 - Spojité modely

( LEVEL 3 Laplaceova transformace jako nástroj řešení lineárních diferenciálních rovnic. )

s požadovaným výstupem w(t), a podle této informace generuje akční zásah u(t) do

11 - Regulátory. Michael Šebek Automatické řízení

IDENTIFIKACE REGULOVANÉ SOUSTAVY APLIKACE PRO PARNÍ KOTEL

Příklady k přednášce 3 - Póly, nuly a odezvy

12 - Frekvenční metody

Podpora výuky předmětu "Teorie automatického řízení I" Petr Žajdlík

13 - Návrh frekvenčními metodami

27 Systémy s více vstupy a výstupy

Příklady k přednášce 3 - Póly, nuly a odezvy

1 Modelování systémů 2. řádu

Příklady k přednášce 13 - Návrh frekvenčními metodami

VŠB - Technická univerzita Ostrava Fakulta strojní Katedra automatizační techniky a řízení

Příklady k přednášce 5 - Identifikace

Příklady k přednášce 6 - Ustálený stav, sledování a zadržení poruchy

Teorie systémů a řízení

Příklady k přednášce 14 - Moderní frekvenční metody

26 Nelineární systémy a řízení

15 - Stavové metody. Michael Šebek Automatické řízení

Rovnice rovnoměrně zrychleného pohybu

ÚSTAV PRO VÝZKUM MOTOROVÝCH VOZIDEL s.r.o. TÜV Süddeutschland Holding AG TECHNICKÁ ZPRÁVA

Rovnice rovnoměrně zrychleného pohybu

Osnova přednášky. Univerzita Jana Evangelisty Purkyně Základy automatizace Stabilita regulačního obvodu

13. Kvadratické rovnice 2 body

Zpětná vazba, změna vlastností systému. Petr Hušek

Metoda konečných prvků Základní veličiny, rovnice a vztahy (výuková prezentace pro 1. ročník navazujícího studijního oboru Geotechnika)

CW01 - Teorie měření a regulace

Příklady k přednášce 8 - Geometrické místo kořenů aneb Root Locus

Teorie elektronických obvodů (MTEO)

Příklady k přednášce 24 Diskrétní řízení

Osnova přednášky. Univerzita Jana Evangelisty Purkyně Základy automatizace Vlastnosti regulátorů

24 - Diskrétní řízení

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Západočeská univerzita v Plzni Fakulta aplikovaných věd KKY/LS2. Plzeň, 2008 Pavel Jedlička

4 - Vlastnosti systému: Stabilita, převrácená odezva, řiditelnost a pozorovatelnost

4. Práce, výkon, energie

REGULACE EL. POHONŮ Stabilita a tlumení. Obr. 1. Schéma uzavřené regulační smyčky. Obr. 2. Ukazatele kvality regulace

Jednotky zrychlení odvodíme z výše uvedeného vztahu tak, že dosadíme za jednotlivé veličiny.

ZÁKLADY AUTOMATICKÉHO ŘÍZENÍ

SIGNÁLY A LINEÁRNÍ SYSTÉMY

c ÚM FSI VUT v Brně 20. srpna 2007

GE - Vyšší kvalita výuky CZ.1.07/1.5.00/

Aplikace experimentálních identifikačních metod pro modelování reálných procesů. Bc. Miroslav Husek

D C A C. Otázka 1. Kolik z následujících matic je singulární? A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

Řešení úloh 1. kola 51. ročníku fyzikální olympiády. Kategorie D = s v 2

3 - Póly, nuly a odezvy

Regulační obvod s měřením akční veličiny

X31EO2 - Elektrické obvody 2. Kmitočtové charakteristiky

2 Fyzikální aplikace. Předpokládejme, že f (x 0 ) existuje. Je-li f (x 0 ) vlastní, pak rovnice tečny ke grafu funkce f v bodě [x 0, f(x 0 )] je

Regulační obvod s měřením regulováné veličiny

Teoretická elektrotechnika - vybrané statě

Přednáška Omezení rozlišení objektivu difrakcí

Hlavní parametry mající zásadní vliv na přesnost řízení a kvalitu pohonu

MODELOVÁNÍ VYSOKOFREKVENČNÍCH PULSACÍ

Automatizace je proces při němž je řídicí funkce člověka nahrazována činností

Systém vztahů obecné pružnosti Zobecněný Hookeův zákon

Vysokofrekvenční obvody s aktivními prvky

VYUŽITÍ MATLABU PŘI NÁVRHU FUZZY LOGICKÉHO REGULÁTORU. Ing. Aleš Hrdlička

Někdy lze výsledek pokusu popsat jediným číslem, které označíme X (nebo jiným velkým písmenem). Hodíme dvěma kostkami jaký padl součet?

23 - Diskrétní systémy

Operační zesilovač, jeho vlastnosti a využití:

Příklady k přednášce 5 - Identifikace

teorie elektronických obvodů Jiří Petržela obvodové funkce

SIGNÁLY A SOUSTAVY, SIGNÁLY A SYSTÉMY


Object-oriented Analysis & Design. Requirements Analysis

Kapitola 9. Rezidua. Matematická analýza 4. KMA/MA o12. Definice 9.1. ( izolovaná singularita )

OCHRANA VOJENSKÝCH OBJEKTŮ PROTI ÚČINKŮM VÝKONOVÝCH ELEKTROMAGNETICKÝCH POLÍ, SIMULACE EMC FILTRŮ

Reference 10. Předpokládejme stavový popis spojitého, respektive diskrétního systému

Flexibilita jednoduché naprogramování a přeprogramování řídícího systému

1 Úvod do číslicové regulace

[ db ; - ] Obrázek č. 1: FPCH obecného zesilovače


Příloha 1 Zařízení pro sledování rekombinačních procesů v epitaxních vrstvách křemíku.

19 - Polynomiální metody

Nespojité (dvou- a třípolohové ) regulátory

Laboratorní model CE 151 Kulička na ploše

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Transkript:

7 - Utálený tav kmitavý a nekmitavý, ledování a zadržení poruchy Michael Šebek Automatické řízení 018 31-3-18

Automatické řízení - ybernetika a robotika zeílení ytému na frekvenci ω je G( jω) - viz amplitudový ho graf Přeno g () = má na frekvenci ω = 1rad/ zeílení + 1 důležité je zeílení pro vyoké frekvence ω neboť ukazuje na o chování ytému v počátku (čau) ytém e triktně ryzím přenoem vyoké frekvence nepřenášejí takové jou všechny fyzikální ytémy ytémy Zeílení a fyzikální realizovatelnot G () = b () a (), deg a () > deg b () limg( jω) = 0 ω deg a ( ) = deg b ( ) lim G( jω) = bn an 0, < ω g( j1) vf přenášejí - ve fyzikálním větě nejou, jinde nad ano, také je můžeme dotat zjednodušením ložitých ryzích přenoů ytémy otře neryzí nekonečné frekvence nekonečně zeilují nejou fyzikálně realizovatelné - přeto e o to obča pokoušíme j 1 1 1 = = + j = 1+ j Michael Šebek ARI-07-018

Automatické řízení - ybernetika a robotika Chování na počátku : Řád a relativní řád Řád ytému n = dimene tavového protoru (matice), počet tavů Pokud nemá ytém kryté módy (a má ryzí přeno) G () = b () a (),deg a () deg b () U neryzích přenoů (ytému) je definice ložitější Relativní řád m= deg a ( ) deg b ( ) Pro vyoké frekvence e pro m 1 ytém chová jako 1 m Nyquitův graf končí ( ω ) v počátku a tečna je přílušná oa m m m 1 :1ω = 1ω ( jω ) m 1 = m 90 n= deg a ( ) Michael Šebek ARI-07-018 3

DC gain - utálené zeílení Automatické řízení - ybernetika a robotika peciálně zeílení na nulové frekvenci (utálené zeílení, DC zeílení) je tedy chování ytému v nekonečnu (v utáleném tavu) je dáno chováním přenou v počátku Ale pozor: Přeno muí být tabilní, jinak e výtup vůbec neutálí Pro tavový model G( j0) = lim G( jω) = lim G( ) ω 0 x () t = Ax() t + But () ( ) 1 1 G ( ) = C I A B+ D G(0) = CA B+ D yt () = Cx() t + Dut () Pro vnější model 0b0 = 0, a0 0 b ( ) b(0) b0 G ( ) = G(0) = = = ± a0 = 0, b0 0 a ( ) a(0) a0 c 0, ± a0 0, b0 0 Michael Šebek Pr-ARI-07-0185 4

Typ ytému neboli atatimu Automatické řízení - ybernetika a robotika Při zkoumání utáleného tavu rozlišujeme typ ytému podle exitence pólu = 0 a jeho náobnoti = 0 Sytém bez pólu v je typu 0 ( tatický ) ( + z )( + z ) f = k p z 1 0(), i, i 0 ( + p1)( + p) Sytém jednonáobným pólem v je typu 1 (atatický 1. řádu) ( + z )( + z ) f k p z = 0 1 1() =, i, i 0 ( + p1)( + p) = 0 zz lim f ( ) = f (0) = k = 1 0 0 pp 1 Sytém dvojnáobným pólem v je typu (atatický. řádu) f (0) =, lim f ( ) = 1 1 ( + z )( + z ) f = k p z 1 (), i, i 0 ( + p1)( + p) f (0) =, lim f ( ) =, lim f( ) = Michael Šebek ARI-07-018 5

Automatické řízení - ybernetika a robotika Typ ytému (atatimu) ve frekvenční oblati Sytém typu l e pro malé frekvence chová jako l + ω 0 : g( jω) ( jω) l g( jω) ( jω) = ω g( jω) 90 l ign( ) l l aymptota pro nízké frekvence f f f 0,aymp 1,aym,aymp () = () p = () = 40dB dec 0dB dec Typ 0 0dB dec Typ 1 Typ Michael Šebek ARI-07-018 6

Automatické řízení - ybernetika a robotika odchylka pro trukturu jednotkovou ZV 1 e () = Sr ()() = r () 1 + L () utálená hodnota odchylky je e = lim e( ) = lim r( ) 1 + L () peciálně utálená odezva na kok je e tep, utálená odezva na kok je nulová jen když p = lim L ( ) = tj. když přeno outavy + regulátoru má apoň jeden pól v nule ( + z1)( + z) L () =, n 1 n ( + p )( + p ) tedy když outava má atatimu (typ) alepoň 1 a umí kok ama vygenerovat Odchylka pro jednotkovou ZV Michael Šebek ARI-07-017 7 r () 1 1 1 1 = lim = lim = = 1 + L () 1 + L () 1+ lim L () 1+ e () L () y () Pozor: Uzavřená myčka muí být tabilní! Jinak by e odezva vůbec neutálila. 1 p kontanta (odchylky) polohy

Automatické řízení - ybernetika a robotika utálená odezva na rampu je e 1 1 1 1 = lim = lim = = 1 + L () + L () lim L () ramp, utálená odezva na rampu je nulová tedy když přeno L má apoň dva póly v nule pro n = 1 je odchylka konečná ale nenulová pro n = 0 je nekonečná utálená odezva na parabolu je e utálená odezva na parabolu je nulová tedy když n 3, tj. přeno má apoň tři póly v nule pro n = je tu odchylka konečná ale nenulová pro n 1 je nekonečná kontanty e někdy používají ke pecifikaci návrhu Odchylka pro jednotkovou ZV Michael Šebek ARI-07-017 8 parabola, 3 0 + + v v = lim L( ) = ( + z1)( + z) () =, n n ( + p )( + p ) 1 1 1 1 1 = lim = lim = = 1 L () L () lim L () a a kontanta rychloti = = lim L ( ) umí rampu generovat kontanta zrychlení umí parabolu generovat

Utálená odchylka z frekvenční odezvy Automatické řízení - ybernetika a robotika Typ 0 (bez atatimu): počáteční hodnota (aymptota pro nízké frekvence) L e p = lim ( ) tep, = 1 + Typ 1 (atatimu 1. řádu) = lim L( ) e = v 0log ω zi i 0 k p k 0log M ( ω) ramp, 1 1 v p 0log p = 0 log L(0) 0log ω 0dB z ω 0 i i 0 pk k 0log M ( ω) Typ (atatimu. řádu) lim ( ) = L e = a 0log M ( ω) par, ω 1 a 0dB dec 40dB dec 0dB ω 0 ω = v ω 0dB Michael Šebek ARI-07-015 9 ω 0 ω = a ω

Utálená odchylka poruchou při jednotkové ZV Automatické řízení - ybernetika a robotika Při typické truktuře jednotkou ZV je přeno ref. a poruchy na odchylku 1 G () e () = r () d () 1 + GC () () 1 + GC () () Vliv reference už známe, zkoumejme teď odchylku způobenou poruchou Pro tabilní myčku je její utálená hodnota G () G() ed () = d () ed, = lim ed ( ) = lim d( ) 1 + GC () () 1 + GC () () pro kokovou poruchu d () = 1 to je ( ) lim G () 1 ed, tep = = 1 + GC () ( ) lim( 1 G ( ) ) + lim ( C () ) Malou odchylku zajitíme velkým C a/nebo malým G Odchylka je nulová když má regulátor pól v 0 nebo outava nulu v 0 Pozor: pól outavy v 0 tady nepomůže! er, tep ed, tep Ale když má outava nulu v 0, nejde dát reg. pól v 0, takže nelze oučaně Michael Šebek ARI-07-015 10 r () e () d () C () G () y () ( ) = ( ) = 0