isd wyk7

background image

W

Y

M
A

G

A

N

IA
S

T

A

W
IA

N

E
U

K

Ł

A

D

O

M
RE

G

U

L

A

C

JI

Wrażliwość układu na zmiany parametrów

158

Inżynieria systemów dynamicznych

WRAŻLIWOŚĆ – stosunek względnej zmiany funkcji przenoszenia do

względnej zmiany parametru tej funkcji

b

b

s

G

s

G

b

b

s

G

s

G

S

D

×

D

=

D

D

=

)

(

)

(

)

(

)

(

Wrażliwość definiujemy jako granicę dla

0

®

Db

)

(

)

(

)

(

)

(

lim

0

s

G

b

b

s

G

s

G

b

b

s

G

S

b

G

b

×

=

×

D

D

=

®

D

Oczywiście tak chcemy projektować układ, aby był jak najmniej wrażliwy na
zmiany parametrów!

W

Y

M
A

G

A

N

IA
S

T

A

W
IA

N

E
U

K

Ł

A

D

O

M
RE

G

U

L

A

C

JI

Wrażliwość układu na zmiany parametrów

159

Inżynieria systemów dynamicznych

Rozważmy standardową strukturę układu regulacji

C(s)

G(s)

H(s)

R(s)

Y(s)

_

W(s)

)

(

)

(

)

(

1

)

(

)

(

)

(

s

G

s

H

s

C

s

G

s

C

s

T

+

=

Transmitancja układu zamkniętego:

background image

W

Y

M
A

G

A

N

IA
S

T

A

W
IA

N

E
U

K

Ł

A

D

O

M
RE

G

U

L

A

C

JI

Wrażliwość układu na zmiany parametrów

160

Inżynieria systemów dynamicznych

)

(

)

(

)

(

1

1

)

(

)

(

)

(

)

(

s

G

s

H

s

C

s

T

s

G

s

G

s

T

S

T

G

+

=

×

=

C(s)

G(s)

H(s)

R(s)

Y(s)

_

W(s)

Wrażliwość układu ze względu na parametry obiektu:

W

Y

M
A

G

A

N

IA
S

T

A

W
IA

N

E
U

K

Ł

A

D

O

M
RE

G

U

L

A

C

JI

Wrażliwość układu na zmiany parametrów

161

Inżynieria systemów dynamicznych

)

(

)

(

)

(

1

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

s

G

s

H

s

C

s

H

s

G

s

C

s

T

s

H

s

H

s

T

S

T

H

+

-

=

×

=

C(s)

G(s)

H(s)

R(s)

Y(s)

_

W(s)

Wrażliwość układu ze względu na parametry czujnika:

background image

W

Y

M
A

G

A

N

IA
S

T

A

W
IA

N

E
U

K

Ł

A

D

O

M
RE

G

U

L

A

C

JI

Wrażliwość układu na zmiany parametrów

162

Inżynieria systemów dynamicznych

C(s)

G(s)

H(s)

R(s)

Y(s)

_

W(s)

Wpływ zmiany parametrów na odpowiedź układu:

)

(

)

(

)

(

s

R

s

T

S

s

Y

T

a

a

a

a

D

=

D

W

Y

M
A

G

A

N

IA
S

T

A

W
IA

N

E
U

K

Ł

A

D

O

M
RE

G

U

L

A

C

JI

Wrażliwość układu na zmiany parametrów

163

Inżynieria systemów dynamicznych

k

h

R(s)

Y(s)

_

Przykład
Określ wrażliwość transmitancji układu na zmiany parametrów k oraz h.
Zakładając, że nominalne wartości parametrów wynoszą k=2 i h = 1 określ
jakie ustalone zmiany w stanie ustalonym (r(t)=1(t)) spowoduje
dziesięcioprocentowa zmiana wzmocnienia k oraz jednoprocentowa zmiana
wzmocnienia czujnika h

)

2

(

1

+

s

s

background image

W

Y

M
A

G

A

N

IA
S

T

A

W
IA

N

E
U

K

Ł

A

D

O

M
RE

G

U

L

A

C

JI

Wrażliwość układu na zmiany parametrów

164

Inżynieria systemów dynamicznych

k

h

R(s)

Y(s)

_

)

2

(

1

+

s

s

2

2

2

2

)

(

2

2

+

+

=

+

+

=

s

s

kh

s

s

k

s

T

2

2

2

2

2

+

+

+

=

s

s

s

s

S

T

k

2

2

2

2

+

+

-

=

s

s

S

T

h

0

)

(

=

¥

®

t

y

k

01

,

0

)

(

-

=

¥

®

t

y

h

Odpowiedzi:

Wnioski?

W

Y

M
A

G

A

N

IA
S

T

A

W
IA

N

E
U

K

Ł

A

D

O

M
RE

G

U

L

A

C

JI

Wpływ zakłóceń na wyjście układu

165

Inżynieria systemów dynamicznych

)

(

)

(

)

(

1

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

s

H

s

G

s

C

s

G

s

C

s

R

s

Y

s

T

+

=

=

C(s)

G(s)

H(s)

R(s)

Y(s)

_

D

1

(s)

D

2

(s)

W(s)

U(s)

)

(

)

(

)

(

1

)

(

)

(

)

(

)

(

1

1

s

H

s

G

s

C

s

G

s

D

s

Y

s

G

y

d

+

=

=

)

(

)

(

)

(

1

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

2

2

s

H

s

G

s

C

s

G

s

C

s

H

s

D

s

Y

s

G

y

d

+

-

=

=

background image

W

Y

M
A

G

A

N

IA
S

T

A

W
IA

N

E
U

K

Ł

A

D

O

M
RE

G

U

L

A

C

JI

Ustalona odpowiedź układu na pobudzenie

166

Inżynieria systemów dynamicznych

C(s)

G(s)

H(s)

R(s)

Y(s)

_

D

1

(s)

D

2

(s)

W(s)

U(s)

)

(

)

(

lim

)

(

0

s

T

s

sR

t

y

s

r

®

=

¥

®

)

(

)

(

lim

)

(

1

0

1

1

s

D

s

sG

t

y

y

d

s

d

®

=

¥

®

)

(

)

(

lim

)

(

2

0

2

2

s

D

s

sG

t

y

y

d

s

d

®

=

¥

®

W

Y

M
A

G

A

N

IA
S

T

A

W
IA

N

E
U

K

Ł

A

D

O

M
RE

G

U

L

A

C

JI

Wpływ zakłóceń na wyjście układu

167

Inżynieria systemów dynamicznych

k

1

R(s)

Y(s)

_

D

1

(s)

D

2

(s)

W(s)

U(s)

k

s

s

s

D

s

Y

s

G

y

d

+

+

=

=

2

1

)

(

)

(

)

(

2

1

1

k

s

s

k

s

D

s

Y

s

G

y

d

+

+

-

=

=

2

)

(

)

(

)

(

2

2

2

Przykład:

w poniższym układzie określić wpływ skokowych zakłóceń na wyjście w

stanie ustalonym

)

2

(

1

+

s

s

k

t

y

t

t

d

1

)

(

)

(

)

(

1

=

¥

®

Þ

= 1

1

)

(

)

(

)

(

2

=

¥

®

Þ

=

t

y

t

t

d

1

Wnioski?

background image

W

Y

M
A

G

A

N

IA
S

T

A

W
IA

N

E
U

K

Ł

A

D

O

M
RE

G

U

L

A

C

JI

Wpływ zakłóceń na wyjście układu

168

Inżynieria systemów dynamicznych

C(s)

R(s)

Y(s)

_

E(s)

)

(

1

1

)

(

)

(

1

1

)

(

)

(

)

(

0

s

G

s

G

s

C

s

R

s

E

s

G

re

+

=

+

=

=

Uchyb położeniowy – uchyb układu w odpowiedzi na pobudzenie skokowe

)

(

)

(

)

(

0

s

G

s

C

s

G

=

¥

¹

¹

p

p

k

k

,

0

G(s)

transmitancja układu otwartego

)

(

lim

0

0

s

G

k

s

p

®

=

statyczne wzmocnienie układu otwartego

Jeżeli są spełnione jednocześnie warunki , to mówimy, że układ jest o
zerowym astatyzmie

s

s

R

t

t

r

1

)

(

)

(

)

(

=

Þ

= 1

W

Y

M
A

G

A

N

IA
S

T

A

W
IA

N

E
U

K

Ł

A

D

O

M
RE

G

U

L

A

C

JI

Wpływ zakłóceń na wyjście układu

169

Inżynieria systemów dynamicznych

C(s)

R(s)

Y(s)

_

E(s)

)

(

1

1

)

(

)

(

1

1

)

(

)

(

)

(

0

s

G

s

G

s

C

s

R

s

E

s

G

re

+

=

+

=

=

Uchyb prędkościowy – uchyb układu w odpowiedzi na pobudzenie rampą

)

(

)

(

)

(

0

s

G

s

C

s

G

=

¥

¹

¹

v

v

k

k

,

0

G(s)

transmitancja układu otwartego

Jeżeli są spełnione jednocześnie warunki , oraz układ jest stabilny, to mówimy,
że układ jest o astatyzmie stopnia pierwszego.

)

(

lim

0

0

s

sG

k

s

v

®

=

prędkościowe wzmocnienie układu otwartego

2

1

)

(

)

(

)

(

s

s

R

t

t

t

r

=

Þ

= 1

background image

W

Y

M
A

G

A

N

IA
S

T

A

W
IA

N

E
U

K

Ł

A

D

O

M
RE

G

U

L

A

C

JI

Wpływ zakłóceń na wyjście układu

170

Inżynieria systemów dynamicznych

C(s)

R(s)

Y(s)

_

E(s)

)

(

1

1

)

(

)

(

1

1

)

(

)

(

)

(

0

s

G

s

G

s

C

s

R

s

E

s

G

re

+

=

+

=

=

Uchyb przyśpieszeniowy – uchyb układu w odpowiedzi na pobudzenie

parabolą

)

(

)

(

)

(

0

s

G

s

C

s

G

=

¥

¹

¹

a

a

k

k

,

0

G(s)

transmitancja układu otwartego

Jeżeli są spełnione jednocześnie warunki , oraz układ jest stabilny, to mówimy,
że układ jest o astatyzmie stopnia drugiego.

)

(

lim

0

2

0

s

G

s

k

s

a

®

=

przyśpieszeniowe wzmocnienie układu otwartego

3

2

1

)

(

)

(

2

1

)

(

s

s

R

t

t

t

r

=

Þ

×

=

1

W

Y

M
A

G

A

N

IA
S

T

A

W
IA

N

E
U

K

Ł

A

D

O

M
RE

G

U

L

A

C

JI

Wpływ zakłóceń na wyjście układu

171

Inżynieria systemów dynamicznych

k

R(s)

Y(s)

_

E(s)

k

s

s

R

s

E

s

G

re

+

+

=

=

2

1

)

(

)

(

)

(

Przykład:

w poniższym układzie określić wartość uchybu w stanie ustalonym w

odpowiedzi na pobudzenie skokiem jednostkowym, rampą i sygnałem
parabolicznym

)

2

(

1

+

s

k

t

e

t

t

r

+

=

¥

®

Þ

=

2

1

)

(

)

(

)

(

1

Wnioski?

¥

=

¥

®

Þ

=

)

(

)

(

)

(

t

e

t

t

t

r

1

¥

=

¥

®

Þ

=

)

(

)

(

2

1

)

(

2

t

e

t

t

t

r

1

uchyb położeniowy

uchyb prędkościowy

uchyb przyśpieszeniowy

background image

W

Y

M
A

G

A

N

IA
S

T

A

W
IA

N

E
U

K

Ł

A

D

O

M
RE

G

U

L

A

C

JI

Wpływ zakłóceń na wyjście układu

172

Inżynieria systemów dynamicznych

R(s)

Y(s)

_

E(s)

k

s

s

s

s

s

R

s

E

s

G

re

+

+

+

=

=

2

)

2

(

)

(

)

(

)

(

2

Przykład:

w poniższym układzie określić wartość uchybu w stanie ustalonym w

odpowiedzi na pobudzenie skokiem jednostkowym, rampą i sygnałem
parabolicznym

)

2

(

1

+

s

0

)

(

)

(

)

(

=

¥

®

Þ

=

t

e

t

t

r

1

Wnioski?

k

t

e

t

t

t

r

2

)

(

)

(

)

(

=

¥

®

Þ

= 1

¥

=

¥

®

Þ

=

)

(

)

(

2

1

)

(

2

t

e

t

t

t

r

1

uchyb położeniowy

uchyb prędkościowy

uchyb przyśpieszeniowy

s

k

W

Y

M
A

G

A

N

IA
S

T

A

W
IA

N

E
U

K

Ł

A

D

O

M
RE

G

U

L

A

C

JI

Wpływ zakłóceń na wyjście układu

173

Inżynieria systemów dynamicznych

R(s)

Y(s)

_

E(s)

Przykład:

w poniższym układzie określić wartość uchybu w stanie ustalonym w

odpowiedzi na pobudzenie skokiem jednostkowym, rampą i sygnałem
parabolicznym

)

2

(

1

+

s

Czy możemy bez konsekwencji podnosić stopień astatyzmu układu?

uchyb położeniowy

uchyb prędkościowy

uchyb przyśpieszeniowy

2

s

k

?

background image

W

Y

M
A

G

A

N

IA
S

T

A

W
IA

N

E
U

K

Ł

A

D

O

M
RE

G

U

L

A

C

JI

Wpływ doboru regulator całkującego na zakłócenia w stanie ustalonym

174

Inżynieria systemów dynamicznych

Przykład:

w poniższym układzie określić wpływ skokowych zakłóceń na wyjście układu

w stanie ustalonym

R(s)=0

Y(s)

_

D

1

(s)

D

2

(s)

U(s)

)

2

(

1

+

s

s

k

k

s

s

s

s

G

y

d

+

+

=

2

)

(

2

1

k

s

s

k

s

G

y

d

+

+

-

=

2

)

(

2

2

0

)

(

)

(

)

(

1

=

¥

®

Þ

=

t

y

t

t

d

1

1

)

(

)

(

)

(

2

-

=

¥

®

Þ

=

t

y

t

t

d

1


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
INSTRUKCJA OBSŁUGI DEKODER SAGEM ISD 4285 PL
isd wyk3
af-wyk7, FIR UE Katowice, SEMESTR V, Analiza finansowa
fp-wyk7, UE Katowice FiR, finanse publiczne
isd cwiczenia
wyk7
Iinstrukcja Sagem ISD 83
ban-wyk7, UE Katowice FiR, bankowość
wyk7 Wat
di-wyk7
isd wyk4
ISD test
isd wyk6
mik-wyk7, UE Katowice FiR, mikroekonomia
wyk7 IR
ISD GB det v1 2006 11 28, Szanowna Młodzieży,

więcej podobnych podstron