LUCRAREA NR Reprezentarea sistemelor liniare și invariante în timp 2. Răspunsul sistemelor la semnale de intrare

Similar documents
LUCRAREA nr. 5: Analiza în domeniul timp a elementelor unui sistem de reglare automată. Sistemul de ordinul 2

Laborator 4. Rezolvarea ecuaţiilor diferenţiale în Matlab

Probleme rezolvate. Lăcrimioara GRAMA, Corneliu RUSU, Prelucrarea numerică a semnalelor aplicații și probleme, Ed. U.T.PRESS, Cluj-Napoca, 2008.

Test de Departajare pentru MofM 2014 (Bucureşti) Enunţuri & Soluţii

Numere prime. O selecţie de probleme pentru gimnaziu

Prof univ dr. Sever Spânulescu - LUCRARI DE LABORATOR

Inegalităţi de tip Chebyshev-Grüss pentru operatorii Bernstein-Euler-Jacobi

IMAR Problema 1. Fie P un punct situat în interiorul unui triunghi ABC. Dreapta AP intersectează

State space systems analysis

Lucrarea de laborator nr. 8

2. METODA GRADIENTULUI CONJUGAT PENTRU REZOLVAREA SISTEMELOR ALGEBRICE LINIARE

Raport de Cercetare APLICAII ALE FILTRELOR NELINIARE ÎN IDENTIFICAREA I COMPENSAREA NELINIARITILOR NEDORITE CAPITOLUL I

Teoria probabilit¼aţilor şi statistic¼a matematic¼a

Ecuatii si inecuatii de gradul al doilea si reductibile la gradul al doilea. Ecuatii de gradul al doilea

LABORATOR DE ETALONARE A DISPOZITIVELOR DE MASURARE CURENTI MARI

Soluţii juniori., unde 1, 2

Sisteme cu logica fuzzy

System Control. Lesson #19a. BME 333 Biomedical Signals and Systems - J.Schesser

Statistică Aplicată. Iulian Stoleriu

SIMULAREA DECIZIEI FINANCIARE

2. Finite Impulse Response Filters (FIR)

MATEMATICI SPECIALE PENTRU INGINERI

UNIVERSITATEA POLITEHNICA TIMIŞOARA Facultatea de Electronică şi Telecomunicaţii DORINA ISAR

Derivarea integralei şi integrarea derivatei

Cristalul cu N atomi = un sistem de N oscilatori de amplitudini mici;

Curs Teorema Limită Centrală Enunţ

Teorema Reziduurilor şi Bucuria Integralelor Reale Prezentare de Alexandru Negrescu

Un model sistemic de reglare optimalã a serviciului public

Lucrarea de laborator nr. 11

1.3. OPERAŢII CU NUMERE NEZECIMALE

Elemente de teoria erorilor si incertitudinilor Calcule statistice si modele de aproximare

PREDICTIVE CONTROL STRATEGY IN DELTA DOMAIN FOR DAMPING OSCILLATIONS IN DRIVELINE SYSTEM

O V E R V I E W. This study suggests grouping of numbers that do not divide the number

DE LA TEOREMA FAN MINIMAX LA ECHILIBRUL NASH FROM FAN MINIMAX THEOREM TO NASH EQUILIBRIUM

GENERATOARE DE SEMNAL DIGITALE

Divizibilitate în mulțimea numerelor naturale/întregi

EE 380. Linear Control Systems. Lecture 10

T h e C S E T I P r o j e c t

LUCRARE DE LICENTA. Aplicatie grafica pentru controlul unui pendul dublu neliniar. Cuprins: Absolvent. Alexandru Stefan.

Rădăcina pătrată a unei matrici reale de ordinul 2

Universitatea din Bucureşti Facultatea de Matematică şi Informatică. Matematică (Varianta 1)

CATAVASII LA NAȘTEREA DOMNULUI DUMNEZEU ȘI MÂNTUITORULUI NOSTRU, IISUS HRISTOS. CÂNTAREA I-A. Ήχος Πα. to os se e e na aș te e e slă ă ă vi i i i i

Control Systems. Laplace domain analysis

TEZA DE DOCTORAT. Contributii la implementarea managementului fiabilitatii si mentenabilitatii in proiectarea instalatiilor

Transfer function and linearization

Pentru clasa a X-a Ştiinţele naturii-sem II

Legi de distribuţie (principalele distribuţii de probabilitate) Tudor Drugan

UNITATEA DE ÎNVĂȚARE 3 Analiza algoritmilor

1. Linearization of a nonlinear system given in the form of a system of ordinary differential equations

COMPARATIVE DISCUSSION ABOUT THE DETERMINING METHODS OF THE STRESSES IN PLANE SLABS

AN APPLICATION OF SUBSTRUCTURE METHOD

4/68. Mini-comutatoare cu came. Prezentare generalã a sistemului. Întreruptoare Pornit-Oprit TM. Comutatoare de comandã TM.

P a g e 5 1 of R e p o r t P B 4 / 0 9

MATEMATICĂ 3 PROBLEME DE REFLECŢIE

System models. We look at LTI systems for the time being Time domain models

Control Systems. Frequency domain analysis. L. Lanari

Linear System Fundamentals

Ordin. pentru aprobarea structurii informaţiilor înscrise pe cardul naţional de asigurări sociale de sănătate

array a[0..n-1] a[0] = v0,..., a[n-1] = vn-1

Laborator 5. Instructiuni de control logic : FOR, IF, WHILE. - Staţii de lucru care au instalat Orcad9.2. si MatLab 7.1

Utilizarea limbajului SQL pentru cereri OLAP. Mihaela Muntean 2015

Dynamical system. The set of functions (signals) w : T W from T to W is denoted by W T. W variable space. T R time axis. W T trajectory space

Solution by Nicuşor Zlota, Traian Vuia Technical College, Focşani, Romania

Logică și structuri discrete. Marius Minea 25 septembrie 2017

Reactoare chimice cu curgere piston (ideala) (Plug Flow Reactor PFR) cu amestecare completa (Mixed Flow Reactor MFR) de tip batch (autoclava)

Testarea ipotezelor statistice. Stud. Master - AMP. Cateva elemente recapitulative PRELUCRAREA DATELOR DE SONDAJ SI INFERENTA STATISTICA

MULTIVARIABLE ZEROS OF STATE-SPACE SYSTEMS

Gradul de comutativitate al grupurilor finite 1

Robust Control 2 Controllability, Observability & Transfer Functions

ON THE QUATERNARY QUADRATIC DIOPHANTINE EQUATIONS (II) NICOLAE BRATU 1 ADINA CRETAN 2

Subiecte geometrie licenta matematica-informatica 4 ani

MM1: Basic Concept (I): System and its Variables

A new approach to the realization problem for fractional discrete-time linear systems

Linear Systems. Linear systems?!? (Roughly) Systems which obey properties of superposition Input u(t) output

METODE NUMERICE: Laborator #4 Eliminare gaussiană cu pivotare totală şi scalare. Algoritmul Thomas pentru rezolvarea sistemului 3-diagonal

Modelare fuzzy. Problematica modelarii Sisteme fuzzy in modelare Procedura de modelare ANFIS Generarea sistemului fuzzy initial Utilizare ANFIS

Professor Fearing EE C128 / ME C134 Problem Set 7 Solution Fall 2010 Jansen Sheng and Wenjie Chen, UC Berkeley

SZEGO S THEOREM STARTING FROM JENSEN S THEOREM

Reactoare chimice cu curgere piston (ideala) cu amestecare completa de tip batch (autoclava)

Controlul predictiv bazat pe modele intare-stare-iesire. Cuprins. 2. Modele intrare-stare-iesire :01

Programarea Dinamica. (si alte chestii adiacente) Andrei Olariu

S.S.M.ROMÂNIA - Filiala Mehedinți 2016 SOCIETATEA DE ȘTIINȚE MATEMATICE DIN ROMÂNIA. Filiala Mehedinți REVISTA DE MATEMATICĂ MEHEDINȚEANĂ R.M.M.

Definiţie. Pr(X a) - probabilitatea ca X să ia valoarea a ; Pr(a X b) - probabilitatea ca X să ia o valoare în intervalul a,b.

ALGORITMI DE OPTIMIZARE IN INGINERIE ELECTRICA. Sef lucrari ing. Alin-Iulian DOLAN

Exponential Moving Average Pieter P

Professor: Mihnea UDREA DIGITAL SIGNAL PROCESSING. Grading: Web: MOODLE. 1. Introduction. General information

Matematici speciale Variabile aleatoare discrete

PROTECTII PRIN RELEE. (2) _ Principii si particularitati ale principalelor protectii

Identification Methods for Structural Systems

Topic # Feedback Control Systems

D 1. drd. ing.cristian Mieilă, prof. dr. ing Tudor Căsăndroiu - UPB

Liste. Stive. Cozi SD 2017/2018

into a discrete time function. Recall that the table of Laplace/z-transforms is constructed by (i) selecting to get

din oxidul de zinc, utilizat în hrana animalelor

CHAPTER 8 OBSERVER BASED REDUCED ORDER CONTROLLER DESIGN FOR LARGE SCALE LINEAR DISCRETE-TIME CONTROL SYSTEMS

Matematici speciale Seminar 12

Estimarea reparti]iei curentului de scurtcircuit monofazat \n re]elele electrice trifazate de \nalt` tensiune

ELEG3503 Introduction to Digital Signal Processing

ELEMENTE DE DINAMICĂ ŞI GEOMETRIE PE SPAŢII VECTORIALE POISSON

Robust Multivariable Control

Transcription:

Semale și iteme eoria itemelor LUCRAREA NR. 3. Reprezetarea itemelor liiare și ivariate î timp. Răpuul itemelor la emale de itrare. Reprezetarea itemelor liiare și ivariate î timp U item cotiuu, diamic, liiar și ivariat î timp poate fi reprezetat matematic î două moduri : ) modelul itrare-tare-ieșire ) modelul itrare-ieșire Dacă itemul are m itrări și p ieșiri (item multivariabil, MIMO: multi iput multi output) ecuațiile itrare-tare-ieșire au forma x Ax Bu y Cx Du () ude otațiile deemează: x vectorul de tare, u vectorul de itrare, y vectorul m de ieşire, A matricea itemului, B matricea de comadă, C matricea de pm ieşire, D. Î cazul itemului moovariabil (cu o itrare și o ieșire, adică m p ; SISO: igle iput igle output) modelul itrare-tare-ieșire ete decri de ecuațiile m p p x Ax bu y c x du () ude b ete u vector coloaă și c ete u vector liie. Modelul itrare-ieșire al uui item moovarabil fucția de trafer a itemului, calculată ca raport al traformatelor Laplace corepuzătoare ieșirii și itrării itemului ete o fracție rațioală Y ( ) b U ( ) a m m b a m m... b b... a a 0 0, a 0, m. (3) Notâd cu z i, i, m zerourile fucției de trafer și cu p i, i, polii aceteia, H () e poate crie î forma ( z)( z ) ( zm ) K, ( p )( p ) ( p ) m. (3 ) ude cotata K e umește factor de amplificare. Î cazul multivariabil modelul itrare-ieșire ete decri de o matrice de trafer, avâd ca elemete fucții de trafer ude ij H Y ( ) i ij ( ) (4) U j ( ) U k 0, k j Dacă e cuoaște reprezetarea itrare-tare-ieșire () a uui item moovariabil, fucția de /6

Semale și iteme eoria itemelor trafer ete forma ireductibilă a fracției rațioale determiate cu formula H c I A b d (5) Reprezetarea itemelor î MALAB e face, atfel: ) fucție de trafer î forma (3) câd cuoaștem poliomul zerourilor și poliomul polilor, e utilizează itaxa: y = tf(um,de) petru a crea fucția de trafer a uui item î timp cotiuu; um şi de reprezită crierea î MALAB a celor două polioame de la umărătorul și, repectiv, umitorul fucției de trafer: vectori liie care coţi coeficieţii poliomului î ordie decrecătoare a puterilor variabilei (vezi (3)); y = tf(um,de,) petru a crea fucția de trafer a uui item î timp dicret; reprezită timpul de eșatioare; = tf( ), apoi e itroduce fucția de trafer ca fracție rațioală petru a crea fucția de trafer a uui item î timp cotiuu î criere imbolică; z=tf( z,), apoi e itroduce fucția de trafer ca fracție rațioală petru a crea fucția de trafer a uui item dicret î criere imbolică. tfy = tf(y) covertește î obiect MALAB tf (fucție de trafer exprimată ca fracție rațioală) orice alt model al aceluiași item (obiecte MALAB au zpk a e vedea mai jo). ) fucție de trafer î forma (3 ) câd cuoaștem zerourile, polii și factorul de amplificare, e utilizează itaxa: y = zpk(z,p,k) petru a crea fucția de trafer a uui item î timp cotiuu î forma factorizată î fucție de zerouri și poli; z și p ut vectori liie care coți zerourile, repectiv polii fucției de trafer, iar k ete u calar; y = zpk(z,p,k,) petru a crea fucția de trafer a uui item dicret; reprezită timpul de eșatioare; = zpk('') petru a crea modelul î timp cotiuu foloid crierea imbolică; z = zpk('z',) petu a crea modelul dicret foloid crierea imbolică; zy = zpk(y) covertește î obiect MALAB zpk orice alt model al aceluiași item (obiecte MALAB au tf). 3) modelul î pațiul tărilor (itrare-tare-ieșire) î forma () câd e cuoc matricele A, B, C, D. y = (a,b,c,d) - crează obiectul MALAB petru modelul itrare-tareieșire (î pațiul tărilor) petru itemul î timp cotiuu () y = (a,b,c,d,) crează obiectul MALAB petru modelul itrare-tareieșire petru itemul î timp dicret; y_ = (y) covertește î obiect MALAB orice alt model al aceluiași item (obiecte MALAB zpk au tf).. Răpuul itemelor la emale de itrare Î aceată ecțiue itereează modul cum u item răpude la aumite emale de itrare. Răpuul itemului la emalul de itrare de tip treaptă uitate ete importat petru evaluarea uor proprietăți importate calitative și de performață ale itemului, cum ar fi tabilitatea, timpul de răpu, durata regimului trazitoriu, uprareglajul. Se coideră următoarele tipuri de iteme elemetare decrie pri fucții de trafer: a) item aperiodic de ordiul I (fucție de trafer cu pol real) /6

Semale și iteme eoria itemelor K, K 0, 0 (6) b) item aperiodic de ordiul II (fucție de trafer cu poli reali) K, K,, 0 (7) ( )( ) c) ocilatorul liiar amortizat (fucție de trafer cu poli complex cojugați) K K, K,, 0,, (0,) (8) ude ete cotata de timp a itemului, K ete factorul de amplificare, aturală a itemului, iar ete factorul de amortizare. Se coideră următoarele tipuri de emale: ete pulația a) emalul treaptă uitate b) emalul impul Dirac 0, t 0 ( t ), t 0 (9) 0, t \ {0} ( t), t 0 (0) ak k c) alte tipuri de emale: armoic u ( t) Ai( t ), poliomial u( t) t, ( k )! pt, expoețial u( t) e p etc. Exemple: Vom vedea î cotiuare cum răpud itemele a), b) și c) la emalul de itrare treaptă uitate: i) Fig. item aperiodic de ordiul I: 3 a) cu pol real egativ : item tabil itrare-ieșire (itrare mărgiită ieșiere mărgiită); e obervă că e poate determia pe grafic ) valoarea factorului de amplificare K, aceata fiid valoarea de regim tațioar (câd t ) a răpuului și ) valoarea cotatei de timp ca fiid mometul de timp corepuzător iterecției tagetei î origie la grafic cu aimptota. b) cu pol real pozitiv: item itabil ii) Fig. item aperiodic de ordiul II: a) cu poli reali egativi (item tabil itrareieșire); b) cu poli reali pozitivi (item itabil). iii) Fig. 3 ocilator liiar avâd cotata de timp și amortizarea 0. 5 : 3 : item cu doi poli complex cojugați avâd partea reală egativă 4 0.5 0. 43i (item tabil itrare-ieșire)., k 3/6

Semale și iteme eoria itemelor a) b) Fig.. Sitem aperiodic de ordiul I: răpu la emal treaptă uitate a) b) Fig.. Sitem aperiodic de ordiul II: răpu la emal treaptă uitate Fig. 3. Ocilator liiar amortizat: răpu la emal treaptă uitate 4/6

Semale și iteme eoria itemelor Reprezetarea răpuului itemelor î MALAB ) Simularea răpuului la emal treaptă uitate ete realizată cu fucţia tep care are ua di următoarele itaxe: tep(y)- plotează răpuul la emal treaptă petru u item î timp cotiuu al cărui model a fot creat cu ua di fucţiile tf, zpk au. Petru modele cu mai multe itrări ut aplicate emale treaptă pe fiecare itrare; timpul de imulare şi umărul de pucte ut alee î mod automat. tep(y,tfial)- imulează răpuul la emal treaptă de la t=0 la t=tfial. tep(y,t)- foloeşte u vector t care pecifică vectorul de timp pe care e face imularea. tep(y,y,...,t)- plotează răpuul la emal treaptă petru mai multe iteme pe acelaşi grafic. Vectorul t pecifică itervalul de timp pe care e face imularea şi ete opţioal. Se pot de aemeea pecifica culoarea şi tilul liiei cu care e face plotarea: tep(y,'r',y,'y--'). [y,t] = tep(y) petru obţierea valorilor ieşirii și timpului; [y,t,x] = tep(y) petru modelele î paţiul tărilor e pot obţie şi traiectoriile de tare. ) Simularea răpuului la emal impul e realizează cu fucţia impule care are ua di următoarele itaxe: impule(y) impule(y,tfial) impule(y,t) impule(y,y,...,t) [y,t,x] = impule(y) Semificaţiile parametrilor ut cele pecificate la fucţia tep. 3) Petru emale de itrare oarecare ete utilizată fucţia lim cu ua ditre itaxele următoare: y = lim(y,u,t) y = lim(a,b,c,d,u,t) y = lim(um,de,u,t) ude u ete vectorul de itrare pecificat umeric au pritr-o fucție matematică, iar t ete vectorul timp cu valori egal pațiate cu paul p ître o valoare iițială (t_iit) și o valoare fială (t_fial) : t = [t_iit : p : t_fial]; de exemplu, t=[0:0.:0]. emă de laborator:. Se dau itemele cu fucțiile de trafer 4 H ( ), H ( ), H 3 ( ), H 4 ( ), H 5 ( ) 3 5 5 3 4 5( ) H 6 ( ), H 7, H 8 ( ), H 9 ( ) 0.4 4 ( )( 3) ( )( 7)( 3) ( 3)( ) a) Reperezetați grafic răpuul itemelor la emalele de itrare : treaptă uitate, impul, rampă uitate ( u( t) t ), i( 3t ), i( t) co( t). b) Vizualizâd graficele, idetificați care iteme ut tabile itrare-ieșire și care u ut tabile. c) Petru itemele cu fucțiile de trafer,, 4, 5 și 6 precizați, ipectâd răpuul la itrare treaptă, valoarea de regim tațioar. d) Determiați valorile polilor fucțiilor de trafer, 4, 5 și 6; verificați-vă utilizâd coveria î forma zpk a fucției de trafer. e) Realizați coveria fucțiilor de trafer 7, 8 și 9 î forma tf. 5/6

Semale și iteme eoria itemelor f) Petru fucțiile de trafer 5 și 6 determiați valorile K,, și. g) Determiați reprezetările de tare () ale itemelor cu fucțiile de trafer de mai u.. Se dau itemele cu următoarele reprezetări de tare:.5 0.5 A 0 0, B 0, C 0 0 0 0 0, D 0 45 50 A 0 0, B 0, C 0 0 0 0, D 0 a) Determiați valorile proprii petru cele două iteme ; ) dacă toate valorile proprii ale matricei itemului au parte reală egativă, atuci itemul ete iter aimptotic tabil, ) dacă matricea itemului are toate valorile proprii cu partea reală egativă au ulă și cele cu parte reală ulă ut rădăcii imple, atuci itemul erte tabil iter (la limita de tabilitate), 3) dacă cel puti o valoare proprie are partea reală pozitivă au exită valori proprii cu partea reală ulă și ordi de multiplicitate, atuci itemul ete itabil iter. Studiați tabilitatea iteră a celor două iteme. b) Simulați răpuul la emalele de itrare de tip treaptă uitate, impul și armoic. c) Plotați traiectoriile e tare. d) Calculați fucţiile de trafer î cele două forme tf și zpk. 6/6