PA2 opis matematyczny [tryb zgodności]

background image

Politechnika Warszawska

Instytut Automatyki i Robotyki

Prof. dr hab. in

ż

. Jan Maciej Ko

ś

cielny

PODSTAWY AUTOMATYKI

PODSTAWY AUTOMATYKI

2. Opis matematyczny układów liniowych

background image

Poj

ę

cia podstawowe

2



Modele s

ą

koniecznym warunkiem realizacji zada

ń

sterowania a tak

ż

e innych zada

ń

: optymalizacji,

diagnostyki procesów oraz budowy wirtualnych

Model – zobrazowanie zachowania si

ę

obiektu (procesu)

sensorów i symulatorów procesu



Pozyskanie modeli stanowi zwykle zasadnicz

ą

cz

ęść

nakładów na realizacj

ę

tych zada

ń

background image

Klasyfikacja modeli

3

Klasyfikacja modeli:

• Modele fizyczne – model obiektu w odpowiedniej

skali

• Modelem analogowe (maszyny analogowe)

Modele matematyczne (modelowanie i symulacja

komputerowa)

komputerowa)

background image

Definicja modelu matematycznego obiektu

4

Model - matematyczny zapis wi

ążą

cy warto

ś

ci

sygnału, który okre

ś

lamy jako wyj

ś

cie z obiektu i

znanych sygnałów, które posiadaj

ą

wpływ na

warto

ś

ci tego wyj

ś

cia.

background image

5

Klasyfikacja modeli matematycznych

• Rodzaje modeli ze wzgl

ę

du na

ź

ródło wiedzy o obiekcie:

Modele fenomenologiczne (analityczne)

uzyskiwane w wyniku matematycznego opisu
zwi

ą

zków fizyko-chemicznych

– Uzyskiwane na podstawie danych pomiarowych

(empiryczne)

– Modele uzyskiwane na podstawie wiedzy eksperckiej

– Modele uzyskiwane na podstawie wiedzy eksperckiej

background image

Klasyfikacja modeli matematycznych

6

• Rodzaje modeli ze wzgl

ę

du na wła

ś

ciwo

ś

ci dynamiczne:

Modele statyczne (nie uwzgl

ę

dniaj

ą

ce przebiegu

czasu w sposób jawny)

Modele dynamiczne, oddaj

ą

ce oprócz

charakterystyk statycznych równie

ż

dynamiczne

zachowania modelowanego systemu



w dziedzinie czasu



w dziedzinie czasu



w dziedzinie cz

ę

stotliwo

ś

ci

background image

Identyfikacja obiektów

Identyfikacja obiektów: okre

ś

lenie modelu obiektu na

podstawie bada

ń

eksperymentalnych

Potrzeba identyfikacji - trudno

ś

ci ustalenia opisu

matematycznego obiektów metodami analitycznymi

background image

Linearyzacja układów nieliniowych

Rzeczywiste układy regulacji zazwyczaj s

ą

układami nieliniowymi.

Dla uproszczenia opisu matematycznego przeprowadza si

ę

ich

linearyzacj

ę

, co pozwala na sformułowanie przybli

ż

onego opisu

liniowego, wa

ż

nego w otoczeniu wybranego punktu pracy na

charakterystyce statycznej (punkt ten odpowiada najcz

ęś

ciej

nominalnym lub u

ś

rednionym warunkom pracy układu).

• Metody analizy obiektów oraz projektowania układów automatycznej

regulacji s

ą

dla układów liniowych znacznie bardziej rozwini

ę

te ni

ż

dla

układów nieliniowych

• W wielu zastosowaniach wystarczy posługiwa

ć

si

ę

opisem liniowym,

szczególnie, gdy obiekt funkcjonuje w otoczeniu punktu pracy.

• Brak jest metod rozwi

ą

zywania dowolnych nieliniowych równa

ń

ż

niczkowych

background image

Przykład

1

12

12

1

1

2gL

S

F

dt

dL

A

α

=

U

F

L

1

y

Charakterystyka statyczna

1

12

12

2gL

S

F

α

=

punkt pracy

F

y

u

background image

Opis matematyczny układów liniowych

Ogólna posta

ć

równania ró

ż

niczkowego układu liniowego:

gdzie: y- sygnał wyj

ś

ciowy, u-sygnał wej

ś

ciowy, a

i

, b

i

- współczynniki stałe

u

b

dt

u

d

b

dt

u

d

b

y

a

dt

y

d

a

dt

y

d

a

m

m

m

m

m

m

n

n

n

n

n

n

0

1

1

1

0

1

1

1

+

+

+

=

+

+

+

K

K

i

i

y, u – s

ą

odchyłkami od punktu pracy

ZASADA SUPERPOZYCJI

y(u

1

+u

2

)=y(u

1

)+y(u

2

)

gdzie: y(u

i

) oznacza odpowied

ź

układu y na wymuszenie u

i

;

oraz y(0)=0

background image

Układy liniowe

Układ liniowy – układ, w którym zachowana jest zasada superpozycji.

Modele matematyczne układów liniowych s

ą

opisywane liniowymi

równaniami algebraicznymi lub liniowymi równaniami

ż

niczkowymi, np.:

u

u

,

y

y

y

2

5

0

2

2

+

=

+

+

&

&

&

&

&

Układ nieliniowy – układy w których nie jest zachowana zasada

superpozycji.

y(u

1

+u

2

)=y(u

1

)+y(u

2

)

Układ opisany równaniem liniowy, w którym y(0)

0 tak

ż

e nie spełnia

zasady superpozycji , np. układ opisanym równaniem algebraicznym y=u+1.

background image

Charakterystyka statyczna

Charakterystyka statyczna układu – przedstawia zale

ż

no

ść

sygnału

wyj

ś

ciowego układu od sygnału wej

ś

ciowego w stanie ustalonym

Stan ustalony układu – wszystkie pochodne sygnału wej

ś

ciowego

i sygnału wyj

ś

ciowego s

ą

równe zero

u

y

Posta

ć

charakterystyki statycznej układów liniowych i zlinearyzowanych:

gdzie: u,y – wej

ś

cie, wyj

ś

cie z układu

u

a

b

y

0

0

=

background image

Przekształcenie Laplace’a

Zast

ą

pienie równania ró

ż

niczkowego transmitancj

ą

operatorow

ą

,

przej

ś

cie z dziedziny czasu rzeczywistego na zmienn

ą

zespolon

ą

)

(

)

(

s

f

t

f

ω

j

c

s

+

=

)]

(

[

)

(

t

f

L

s

f

=

=

0

)

(

)

(

dt

e

t

f

s

f

st

)]

(

[

)

(

t

f

L

s

f

=

)]

(

[

)

(

1

s

f

L

t

f

=

+

=

c

c

st

ds

e

s

F

πj

f(t)

)

(

2

1

przekształcenie

Laplace’a

odwrotne

przekształcenie

Laplace’a

background image

Opis matematyczny układów liniowych

Zast

ą

pienie równania ró

ż

niczkowego transmitancj

ą

operatorow

ą

:

u

b

dt

u

d

b

dt

u

d

b

y

a

dt

y

d

a

dt

y

d

a

m

m

m

m

m

m

n

n

n

n

n

n

0

1

1

1

0

1

1

1

+

+

+

=

+

+

+

K

K

)

0

(

)

0

(

)

(

1

1

+

+

=

n

n

n

n

y

y

s

s

y

s

y

d

L

K

)

(

)

(

)

(

)

(

0

1

1

0

1

1

b

s

b

s

b

s

u

a

s

a

s

a

s

y

m

m

m

m

n

n

n

n

+

+

+

=

+

+

+

K

K

)

0

(

)

0

(

)

(

1

1

+

+

=

n

n

n

n

y

y

s

s

y

s

dt

y

d

L

K

)

(s

y

s

dt

y

d

L

n

n

n

=

przy zerowych warunkach
pocz

ą

tkowych

background image

Transmitancja operatorowa

Transmitancja operatorowa: stosunek transformaty sygnału

wyj

ś

ciowego do transformaty sygnału wej

ś

ciowego

przy zerowych warunkach pocz

ą

tkowych

)

(

)

(

)

(

)

(

0

1

1

0

1

1

b

s

b

s

b

s

u

a

s

a

s

a

s

y

m

m

m

m

n

n

n

n

+

+

+

=

+

+

+

K

K

m

n

a

s

a

s

a

b

s

b

s

b

s

u

s

y

s

G

n

n

n

n

m

m

m

m

+

+

+

+

+

+

=

=

,

)

(

)

(

)

(

0

1

1

0

1

1

K

K

)

(

)

(

)

(

s

N

s

M

s

G

=

0

1

1

0

1

1

)

(

)

(

a

s

a

s

a

s

N

b

s

b

s

b

s

M

n

n

n

n

m

m

m

m

+

+

+

=

+

+

+

=

K

K

background image

Wyznaczanie transmitancji operatorowej

Przykład 1: Wyznaczy

ć

transmitancj

ę

operatorow

ą

układu

opisanego równaniem ró

ż

niczkowym:

Wykorzystuj

ą

c operator ró

ż

niczkowania s mo

ż

na

powy

ż

sze równanie zapisa

ć

w postaci

u

y

dt

dy

3

2

=

+

1

2

3

)

(

)

(

)

(

)

(

3

)

(

)

1

2

(

)

(

3

)

(

)

(

2

+

=

=

=

+

=

+

s

s

u

s

y

s

G

s

u

s

y

s

s

u

s

y

s

sy

c

c

background image

Opis elementów na schematach blokowych

Obiekty o jednym wej

ś

ciu i jednym wyj

ś

ciu:

u

y

G(s)

)

(

)

(

)

(

s

u

s

y

s

G

=

Obiekty wielowymiarowe:

..

.

..

.

u

1

u

2

u

m

y

1

y

2

y

n

MG(s)

=

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

2

1

2

22

21

1

12

11

s

G

s

G

s

G

s

G

s

G

s

G

s

G

s

G

s

G

s

MG

nm

n

n

m

m

K

M

M

M

M

K

K

m

k

n

i

s

u

s

y

s

G

k

i

ik

K

K

1

,

1

,

)

(

)

(

)

(

=

=

=

background image

Wyznaczenie charakterystyki statycznej

z transmitancji operatorowej

)

(

)

(

lim

)

(

lim

)

(

lim

0

0

0

s

u

s

sG

s

sy

t

y

y

s

s

t

=

=

=

),

(

lim

),

(

lim

0

0

t

y

y

t

u

u

t

t

=

=

Na podstawie twierdzenia o warto

ś

ci ko

ń

cowej:

1

)

(

u

s

u

const

u

=

=

)

(

lim

0

0

0

s

G

u

y

s

=

Ko

ń

cowe równanie charakterystyki statycznej:

0

0

0

0

u

a

b

y

=

0

0

1

)

(

u

s

s

u

const

u

=

=

background image

Własno

ś

ci układów

Wła

ś

ciwo

ś

ci dynamiczne – prezentacja przebiegu wielko

ś

ci wyj

ś

ciowej

y(t) po wprowadzeniu do układu wymuszenia u(t)

Posta

ć

charakterystyki w typowym układzie współrz

ę

dnych:

Gdzie: u - sygnał wej

ś

ciowy

y - sygnał wyj

ś

ciowy

t - czas [s]

background image

Metody wyznaczania odpowiedzi układu y(t)

Klasyczna:

• Zało

ż

y

ć

warunki pocz

ą

tkowe

• Rozwi

ą

za

ć

równanie ró

ż

niczkowe

u

b

dt

u

d

b

dt

u

d

b

y

a

dt

y

d

a

dt

y

d

a

m

m

m

m

m

m

n

n

n

n

n

n

0

1

1

1

0

1

1

1

+

+

+

=

+

+

+

K

K

Operatorowa:

)]

(

)

(

[

)

(

)]

(

[

)

(

1

1

s

u

s

G

L

t

f

s

y

L

t

f

=

=

background image

Typowe wymuszenia

Skok jednostkowy

t

u

1(t)

=

0

)

(

1

)

(

t

t

u

dla t

0

dla t < 0

=

0

)

(

1

)

(

t

u

t

u

st

dla t

0

dla t < 0

Skok o warto

ść

stał

ą

background image

Typowe wymuszenia

Impuls jednostkowy – Delta Diraca

t

u

0

=

=

0

)

(

)

(

t

δ

t

u

dla t

0

dla t = 0

Wymuszenie liniowo narastaj

ą

ce

at

t

u

=

)

(

background image

Typowe wymuszenia

Wymuszenie skokowe jednostkowe

u(t)=1(t)

Wymuszenie skokowe o warto

ść

stał

ą

u(t)=u

st

·1(t)

s

s

u

1

)

(

=

st

u

s

s

u

1

)

(

=

Wymuszenie w postaci impulsu

u(t)=

δ

(t) Delta Diraca

Wymuszenie liniowo narastaj

ą

ce

u(t)= a·t

1

)

(

=

s

u

2

)

(

s

a

s

u

=

background image

Tablica transformat

background image

Opis układów z u

ż

yciem współrz

ę

dnych stanu

=

)

(

)

(

)

(

)

(

2

1

t

u

t

u

t

u

t

U

p

M

)

(

1

t

x

wektor wej

ść

W ogólnym opisie układów wielowymiarowych poszczególne wielko

ś

ci

okre

ś

lone s

ą

w postaci wektorów i oznaczaj

ą

:

Schemat obiektu

=

)

(

)

(

)

(

)

(

2

1

t

x

t

x

t

x

t

X

n

M

=

)

(

)

(

)

(

)

(

2

1

t

y

t

y

t

y

t

Y

q

M

wektor stanu

wektor wyj

ść

Obiekt

u

1

u

2

u

p

y

1

y

2

y

q

x

n

x

2

x

1

...

background image

Współrz

ę

dne stanu

Współrz

ę

dne stanu – wielko

ś

ci charakteryzuj

ą

ce zachowanie si

ę

układu

dynamicznego

Wektor stanu układu dynamicznego – minimalny zbiór współrz

ę

dnych

stanu wystarczaj

ą

cy ł

ą

cznie ze znajomo

ś

ci

ą

wielko

ś

ci

wej

ś

ciowych do okre

ś

lenia zachowania si

ę

układu w przyszło

ś

ci.

Liczba współrz

ę

dnych stanu jest równa rz

ę

dowi równania ró

ż

niczkowego

opisuj

ą

cego obiekt

opisuj

ą

cego obiekt

Opis układów we współrz

ę

dnych stanu jest trudniejszy do interpretacji

fizycznej ni

ż

opis w postaci transmitancji i niemo

ż

liwy do bezpo

ś

redniego

okre

ś

lenia na drodze pomiarowej, ale wygodniejszy do celów modelowania

analogowego oraz projektowania układów wielowymiarowych.

background image

Równania stanu i wyj

ść

Ogólna posta

ć

równania stanu:

z n warunkami pocz

ą

tkowymi:

=

=

10

0

1

2

1

2

1

1

1

)

(

)

(

);

;

,

,

,

;

,

,

,

(

)

(

p

n

t

dx

x

t

x

t

u

u

u

x

x

x

f

dt

t

dx

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

K

K

=

=

0

0

2

1

2

1

)

(

);

;

,

,

,

;

,

,

,

(

)

(

n

n

p

n

n

n

x

t

x

t

u

u

u

x

x

x

f

dt

t

dx

K

K

Ogólna posta

ć

równania wyj

ść

:

=

=

)

;

,

,

,

;

,

,

,

(

)

(

)

;

,

,

,

;

,

,

,

(

)

(

2

1

2

1

2

1

2

1

1

1

t

u

u

u

x

x

x

g

t

y

t

u

u

u

x

x

x

g

t

y

p

n

q

q

k

n

K

K

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

K

K

background image

Zlinearyzowane równania stanu

Po linearyzacji w otoczeniu wybranego stanu ustalonego (nominalnego
punktu pracy), równania przyjmuj

ą

wówczas posta

ć

:

t

t

f

u

u

f

u

u

f

u

u

f

x

x

f

x

x

f

x

x

f

dt

t

dx

p

p

n

n

+

+

+

+

+

+

+

+

=

1

1

2

2

1

1

1

1

1

2

2

1

1

1

1

1

)

(

K

K

t

t

g

u

u

g

u

u

g

u

u

g

x

x

g

x

x

g

x

x

g

y

p

p

n

n

+

+

+

+

+

+

+

+

=

1

1

2

2

1

1

1

1

1

2

2

1

1

1

1

1

K

K

...

...

Układ niestacjonarny

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

t

U

t

D

t

X

t

C

t

Y

t

U

t

B

t

X

t

A

t

X

+

=

+

=

&

background image

Równania stanu układów liniowych stacjonarnych

Układ stacjonarny - o parametrach niezale

ż

nych od czasu

D

B

C

∫∫∫∫

)

(t

U

)

(t

Y

)

(t

X

)

(t

X

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

t

DU

t

CX

t

Y

t

BU

t

AX

t

X

+

=

+

=

&

B

A

C

∫∫∫∫

Obiekt

u

1

u

2

u

p

y

1

y

2

y

q

x

n

x

2

x

1

...

przy czym:

A – macierz układu stopnia n

×

n

B – macierz wej

ść

stopnia n

×

p

C – macierz wyj

ść

stopnia q

×

n

D – macierz transmisyjna układu stopnia q

×

p

background image

Przestrze

ń

stanów

Zbiór wszystkich mo

ż

liwych warto

ś

ci wektora stanu X(t) w chwilach t

tworzy przestrze

ń

stanów układu (przestrze

ń

fazow

ą

).

Zbiór warto

ś

ci wektora stanu układu w kolejnych chwilach czasu

tworzy w tej przestrzeni krzyw

ą

, zwan

ą

trajektori

ą

stanu układu

(trajektori

ą

fazow

ą

).

x

2

x

3

x

2

x

1

background image

Przykład wyznaczania równa

ń

stanu

u

b

y

a

dt

dy

a

dt

y

d

0

0

1

2

2

=

+

+

u

b

y

a

dt

dy

a

dt

y

d

0

0

1

2

2

+

=

Współrz

ę

dne stanu

Równania stanu

y

x

=

u

b

x

a

x

a

x

x

x

0

1

0

2

1

2

2

1

+

=

=

&

&

1

x

y

=

Równanie wyj

ść

1

2

1

x

dt

dy

x

y

x

&

=

=

=

background image

Przykład wyznaczania równa

ń

stanu

u

b

y

a

dt

y

d

a

dt

y

d

n

n

n

n

n

0

0

1

1

1

=

+

+

+

K

u

b

y

a

dt

y

d

a

dt

y

d

n

n

n

n

n

0

0

1

1

1

+

=

K

Współrz

ę

dne stanu

Równania stanu

1

2

1

=

=

=

x

dt

dy

x

y

x

&

u

b

x

a

x

a

x

x

x

x

x

n

n

n

0

1

0

1

3

2

2

1

...

+

=

=

=

K

&

&

&

1

x

y

=

Równanie wyj

ść

1

1

1

2

2

2

3

1

2

...

=

=

=

=

=

=

n

n

n

n

x

dt

y

d

x

x

dt

y

d

x

x

dt

x

&

&

&

background image

Przykład wyznaczania równa

ń

stanu

u

b

x

a

x

a

x

x

x

x

x

n

n

n

0

1

0

1

3

2

2

1

...

+

=

=

=

K

&

&

&

Równania stanu

=

1

2

1

0

...

1

...

0

0

0

...

...

...

...

...

0

...

1

0

0

0

...

0

1

0

n

a

a

a

a

A

=

o

b

B

0

...

0

0

1

x

y

=

Równanie wyj

ść

[

]

0

...

0

0

1

=

C

[ ]

0

=

D

D

B

A

C

∫∫∫∫

)

(t

U

)

(t

Y

)

(t

X

)

(t

X&

background image

Wyznaczanie równa

ń

stanu z transmitancji

Metoda bezpo

ś

rednia

n

n

n

n

n

m

m

m

m

s

s

a

s

a

s

a

s

b

s

b

s

b

s

b

s

u

s

y

s

G

+

+

+

+

+

+

+

+

=

=

)

(

)

(

)

(

0

1

1

1

0

1

1

1

K

K

1

)

(

)

(

)

(

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

n

n

n

n

n

n

m

m

n

m

m

s

a

s

a

s

a

s

b

s

b

s

b

s

b

s

u

s

y

s

G

+

+

+

+

+

+

+

+

=

=

K

K

)

(

)

(

0

1

1

1

1

s

u

s

b

s

b

s

b

s

b

s

y

n

n

n

m

m

n

m

m

+

+

+

+

=

K

1

)

(

)

(

0

1

1

1

1

n

n

n

s

a

s

a

s

a

s

u

s

E

+

+

+

+

=

K

)

(

]

[

)

(

0

1

1

1

1

s

E

s

b

s

b

s

b

s

b

s

y

n

n

n

m

m

n

m

m

+

+

+

+

=

K

)

(

1

)

(

0

1

1

1

1

0

1

1

s

u

s

a

s

a

s

a

s

b

s

b

s

b

s

b

s

y

n

n

n

m

m

+

+

+

+

+

+

+

+

=

K

K

)

(

]

[

)

(

)

(

0

1

1

1

1

s

E

s

a

s

a

s

a

s

u

s

E

n

n

n

+

+

+

=

K

background image

Wyznaczanie równa

ń

stanu z transmitancji

)

(

]

[

)

(

0

1

1

1

1

s

E

s

b

s

b

s

b

s

b

s

y

n

n

n

m

m

n

m

m

+

+

+

+

=

K

)

(

]

[

)

(

)

(

0

1

1

1

1

s

E

s

a

s

a

s

a

s

u

s

E

n

n

n

+

+

+

=

K

)

(s

E

m

b

1

b

)

(s

u

)

(s

y

)

(s

E

+

s

1

s

1

s

1

1

n

a

2

n

a

)

(

1

s

E

s

)

(

2

s

E

s

0

a

0

b

+

+

+

+

)

(s

E

s

n

)

(s

y

s

dt

y

d

L

n

n

n

=

background image

Wyznaczanie równa

ń

stanu z transmitancji

)

(s

u

)

(s

y

)

(s

E

+

s

1

s

1

s

1

1

n

a

2

n

a

)

(

1

s

E

s

)

(

2

s

E

s

0

b

m

b

1

b

+

+

+

+

+

)

(s

E

s

n

)

(s

E

s

n

m

1

x

2

x

n

x

u

x

a

x

a

x

a

x

x

x

x

x

n

n

n

+

=

=

=

1

2

1

1

0

3

2

2

1

...

...

&

&

&

1

2

1

1

0

...

+

+

+

+

=

m

m

x

b

x

b

x

b

y

m

n

a

0

a

background image

Przykład

2

2

2

6

5

2

2

)

3

)(

2

(

)

1

(

2

)

(

)

(

)

(

+

+

+

=

+

+

+

=

=

s

s

s

s

s

s

s

s

s

u

s

y

s

G

6

5

1

2

2

)

(

)

(

2

1

2

1

+

+

+

=

s

s

s

s

s

u

s

y

)

6

5

1

)

(

)(

2

2

(

)

(

2

1

2

1

+

+

+

=

s

s

s

u

s

s

s

y

)

(s

u

6

5

1

)

(

)

(

2

1

+

+

=

s

s

s

u

s

E

)

(

)

6

5

1

)(

(

2

1

s

u

s

s

s

E

=

+

+

)

(

)

6

5

)(

(

)

(

2

1

s

u

s

s

s

E

s

E

=

+

+

)

(

)

6

5

(

)

(

)

(

2

1

s

E

s

s

s

u

s

E

+

=

)

(

)

2

2

(

)

(

2

1

s

E

s

s

s

y

+

=

background image

Przykład

)

(

)

6

5

(

)

(

)

(

2

1

s

E

s

s

s

u

s

E

+

=

)

(

)

2

2

(

)

(

2

1

s

E

s

s

s

y

+

=

)

(s

u

)

(s

y

)

(s

E

+

s

1

s

1

2

2

+

)

(s

u

s

s

5

6

2

+

+

+

+

1

x

2

x

u

x

x

x

x

x

+

=

=

2

1

2

2

1

5

6

&

&

2

1

2

2

x

x

y

+

=

=

5

6

1

0

A

=

1

0

B

[

]

2

2

=

C

[ ]

0

=

D

background image

Wyznaczanie równa

ń

stanu z transmitancji

Metoda równoległa

)

(

)

(

1

1

+

=

=

n

i

i

n

i

c

s

k

s

G

s

G

1

s

1

k

1

c

1

x

+

+

1

s

1

s

2

k

n

k

2

c

n

c

)

(s

u

2

x

n

x

)

(s

y

+

+

+

+

+

+

+

=

+

=

i

i

i

i

i

i

x

k

y

u

x

c

x&

background image

Wyznaczanie równa

ń

stanu z transmitancji

Metoda równoległa – bieguny urojone

)

(

2

i

i

i

i

d

s

c

s

k

s

G

+

+

=

1

s

c

)

(s

u

i

x

1

i

+

x

)

(s

y

+

+

+

1

s

i

d

i

c

i

i

i

i

i

i

i

x

x

u

x

d

x

c

x

=

+

=

+

+

1

1

&

&

background image

1

s

1

2

2

1

x

2

x

+

+

+

+

3

4

2

2

)

3

)(

2

(

)

1

(

2

)

(

)

(

)

(

+

+

+

=

+

+

+

=

=

s

s

s

s

s

s

u

s

y

s

G

Przykład

1

s

4

3

)

(s

u

2

x

)

(s

y

+

+

+

u

x

x

u

x

x

+

=

+

=

2

2

1

1

3

2

&

&

2

1

4

2

x

x

y

+

=

background image

Wyznaczanie równa

ń

stanu z transmitancji

Metoda iteracyjna

=

=

+

+

=

=

n

i

i

i

n

i

i

c

s

b

s

s

G

s

G

1

1

)

(

)

(

)

(

1

i

i

i

i

b

s

c

s

c

s

b

s

+

+

=

+

+

)

(s

u

)

(s

y

1

s

1

b

1

c

1

x

+

+

1

s

n

b

n

c

n

x

+

+

i

i

i

i

i

i

i

i

x

b

x

y

u

x

c

x

+

=

+

=

&

&

background image

)

2

(

2

)

3

(

1

)

3

)(

2

(

)

1

(

2

)

(

)

(

)

(

+

+

+

=

+

+

+

=

=

s

s

s

s

s

s

s

u

s

y

s

G

Przykład

)

(s

u

)

(s

y

1

s

1

3

1

x

+

+

1

s

2

2

-

2

x

+

+

1

y

u

x

x

x

u

x

x

+

=

+

=

2

1

2

1

1

2

2

3

&

&

2

2x

y

=

u

x

x

x

y

u

x

x

+

=

+

=

+

=

1

1

1

1

1

1

2

3

&

&

2

1

2

2

2

2

x

y

y

x

x

=

+

=

&

background image

Transmitancja na podstawie równa

ń

stanu

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

t

DU

t

CX

t

Y

t

BU

t

AX

t

X

+

=

+

=

&

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

s

DU

s

CX

s

Y

s

BU

s

AX

s

sX

+

=

+

=

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

s

BU

s

X

A

sI

s

BU

s

AX

s

sX

=

=

)

(

]

)

(

[

)

(

1

s

U

D

B

A

Is

C

s

Y

+

=

D

B

A

Is

C

s

U

s

Y

s

G

+

=

=

1

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

1

s

BU

A

sI

s

X

s

BU

s

X

A

sI

=

=

background image

Przykład

=

1

0

2

1

A

=

1

0

B

[ ]

0

1

=

C

[ ]

0

=

D

D

B

A

Is

C

s

U

s

Y

s

G

+

=

=

1

)

(

)

(

)

(

)

(

[ ]



=

1

0

1

0

2

1

0

0

0

1

)

(

1

s

s

s

G

[ ]

2

2

)

1

(

2

1

0

1

1

0

)

1

(

2

1

1

0

1

)

(

=

=

s

s

s

s

s

G


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
PA2 opis matematyczny [tryb zgodności]
PA2 opis matemat
PA2 opis matemat
PA2 opis matemat
PA2 opis matemat (2)
opis zgloszenia patnetowego [tryb zgodności]
(Microsoft PowerPoint Matematyka Farmacja [tryb zgodno 234ci])
2012 KU W5 tryb dzienny moodle tryb zgodnosci
(W7a Stale do kszta t na zimno cz I [tryb zgodno ci])
2 Sieci komputerowe 09 03 2013 [tryb zgodności]
Microsoft PowerPoint IP5 klasyfikacje tryb zgodnosci
Microsoft PowerPoint IP tryb zgodnosci
ATMOSFERA [tryb zgodnosci]a id Nieznany
(Rachunkowosc podatkowa wyklad 4 5 [tryb zgodności])
Microsoft PowerPoint IP5 bazydanych tryb zgodnosci
OUN2009 [tryb zgodno
Bankowosc materialy 14 [tryb zgodnosci]
MikroI 9 [tryb zgodnosci]

więcej podobnych podstron