AUTOMATIC CONTROL REGLERTEKNIK LINKÖPINGS UNIVERSITET. M. Enqvist TTIT62: Föreläsning 3 AUTOMATIC CONTROL REGLERTEKNIK LINKÖPINGS UNIVERSITET

Relevanta dokument
TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 2

AUTOMATIC CONTROL REGLERTEKNIK LINKÖPINGS UNIVERSITET. M. Enqvist TTIT62: Föreläsning 2. Här är

Laplacetransform, poler och nollställen

Välkomna till TSRT15 Reglerteknik Föreläsning 2

Föreläsning 1 Reglerteknik AK

Välkomna till Reglerteknik Föreläsning 2

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik Föreläsning 3. Sammanfattning av föreläsning 2 PID-reglering Blockschemaräkning Reglerdesign för svävande kula

TSIU61: Reglerteknik. Poler och nollställen Stabilitet Blockschema. Gustaf Hendeby.

TSIU61: Reglerteknik. Matematiska modeller Laplacetransformen. Gustaf Hendeby.

Föreläsning 2. Reglerteknik AK. c Bo Wahlberg. 3 september Avdelningen för reglerteknik Skolan för elektro- och systemteknik

TSIU61: Reglerteknik. Sammanfattning från föreläsning 3 (2/4) ˆ PID-reglering. ˆ Specifikationer. ˆ Sammanfattning av föreläsning 3.

TSIU61: Reglerteknik. PID-reglering Specifikationer. Gustaf Hendeby.

Föreläsning 3. Reglerteknik AK. c Bo Wahlberg. 9 september Avdelningen för reglerteknik Skolan för elektro- och systemteknik

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 9

Kap 3 - Tidskontinuerliga LTI-system. Användning av Laplacetransformen för att beskriva LTI-system: Samband poler - respons i tidsplanet

Reglerteknik I: F3. Tidssvar, återkoppling och PID-regulatorn. Dave Zachariah. Inst. Informationsteknologi, Avd. Systemteknik

Övningar i Reglerteknik. Differentialekvationer kan lösas med de metoder som behandlades i kurserna i matematisk analys. y(0) = 2,

Reglerteknik, TSIU61. Föreläsning 2: Laplacetransformen

Reglerteknik I: F2. Överföringsfunktionen, poler och stabilitet. Dave Zachariah. Inst. Informationsteknologi, Avd. Systemteknik

Lösningsförslag till tentamen i Reglerteknik (TSRT19)

Industriell reglerteknik: Föreläsning 3

Figur 2: Bodediagrammets amplitudkurva i uppgift 1d

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik M Föreläsning 9

TSRT21 Dynamiska system och reglering Välkomna till Föreläsning 10

TSRT19 Reglerteknik: Välkomna!

Formalia. Reglerteknik, TSRT12. Föreläsning 1. Första föreläsningen. Vad är reglerteknik?

Föreläsning 7. Reglerteknik AK. c Bo Wahlberg. 26 september Avdelningen för Reglerteknik Skolan för elektro- och systemteknik

Övningar i Reglerteknik

REGLERTEKNIK KTH REGLERTEKNIK AK EL1000/EL1110/EL En tillståndsmodell ges t.ex. av den styrbara kanoniska formen: s 2 +4s +1.

Formelsamling i Reglerteknik

Reglerteknik AK. Tentamen 9 maj 2015 kl 08 13

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik M Föreläsning 9

TENTAMEN I REGLERTEKNIK

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik Föreläsning 8. Sammanfattning av föreläsning 7 Framkoppling Den röda tråden!

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

TSIU61: Reglerteknik. Sammanfattning av kursen. Gustaf Hendeby.

Reglerteknik. Kurskod: IE1304. Datum: 12/ Tid: Examinator: Leif Lindbäck ( )

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 1

TSIU61: Reglerteknik. Sammanfattning av föreläsning 8 (2/2) Andra reglerstrukturer. ˆ Sammanfattning av föreläsning 8 ˆ Framkoppling från störsignalen

1RT490 Reglerteknik I 5hp Tentamen: Del B

Reglerteknik I: F1. Introduktion. Dave Zachariah. Inst. Informationsteknologi, Avd. Systemteknik

Kort introduktion till Reglerteknik I

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 11

1RT490 Reglerteknik I 5hp Tentamen: Del A Tid: Torsdag 17 mars 2016, kl

1RT490 Reglerteknik I 5hp Tentamen: Del A Tid: Onsdag 23 augusti 2017, kl

A

Kompletterande material till föreläsning 5 TSDT08 Signaler och System I. Erik G. Larsson LiU/ISY/Kommunikationssystem

Reglerteknik AK. Tentamen 27 oktober 2015 kl 8-13

TENTAMEN Reglerteknik 4.5hp X3

Lösningsförslag till tentamen i Reglerteknik Y/D (TSRT12)

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 1

Övning 3. Introduktion. Repetition

Industriell reglerteknik: Föreläsning 2

TENTAMEN: DEL B Reglerteknik I 5hp

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik Föreläsning 10

1RT490 Reglerteknik I 5hp Tentamen: Del B

TENTAMEN I TSRT19 REGLERTEKNIK

TENTAMEN Reglerteknik 3p, X3

1RT490 Reglerteknik I 5hp Tentamen: Del A Tid: Onsdag 22 augusti 2018, kl

Reglerteknik AK, Period 2, 2013 Föreläsning 6. Jonas Mårtensson, kursansvarig

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Regulator. G (s) Figur 1: Blockdiagram för ett typiskt reglersystem

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 5

REGLERTEKNIK KTH. REGLERTEKNIK AK EL1000/EL1110/EL1120 Kortfattade lösningsförslag till tentamen , kl

TENTAMEN I REGLERTEKNIK I

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik Föreläsning 6. Sammanfattning av föreläsning 5 Lite mer om Bodediagram Den röda tråden!

A. Stationära felet blir 0. B. Stationära felet blir 10 %. C. Man kan inte avgöra vad stationära felet blir enbart med hjälp av polerna.

Industriella styrsystem, TSIU04. Föreläsning 1

TENTAMEN Reglerteknik 4.5hp X3

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

TENTAMEN: DEL A Reglerteknik I 5hp

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 10

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y/D

Figure 1: Blockdiagram. V (s) + G C (s)y ref (s) 1 + G O (s)

Överföringsfunktion 21

REGLERTEKNIK KTH. REGLERTEKNIK AK EL1000/EL1110/EL1120 Tentamen , kl

TENTAMEN I TSRT91 REGLERTEKNIK

Reglerteori. Föreläsning 12. Torkel Glad

Reglerteknik, TSIU 61

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y TSRT12 för Y3 och D3. Lycka till!

TENTAMEN I REGLERTEKNIK TSRT03, TSRT19

Reglerteknik AK. Tentamen 24 oktober 2016 kl 8-13

TSIU61: Reglerteknik. Reglerproblemet. Innehåll föreläsning 12: 1. Reglerproblemet: Ex design av farthållare. Sammanfattning av kursen

TENTAMEN REGLERTEKNIK TSRT15

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Reglerteknik AK. Tentamen kl

Lösningar Reglerteknik AK Tentamen

Lektion 1. Bo Bernhardsson FRT130 Control Theory, Lecture 1

TENTAMEN: DEL B Reglerteknik I 5hp

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Bo Styf. Sammanfattning av föreläsningarna 15-18, 30/11-12/

Reglerteknik AK, Period 2, 2013 Föreläsning 12. Jonas Mårtensson, kursansvarig

Transkript:

Martin Enqvist Överföringsfunktioner, poler och stegsvar Reglerteknik Institutionen för systemteknik Linköpings universitet Repetition: Reglerproblemet 3(8) Repetition: Öppen styrning & återkoppling 4(8) Öppen styrning (styrning utan hjälp av mätningar): Välj styrsignalen u(t) så att systemet S (enligt mätsignalen y(t)) beter sig som önskat (referenssignalen r(t)) trots inverkan av störningar v(t). u S v y Är känslig för störningar och modellfel. Återkoppling: Kan göra ett system snabbare eller långsammare. Kan göra ett system mindre oscillativt. Kan minska inverkan av modellfel och störningar. Kan leda till instabilitet om man väljer en olämplig regulator.

Repetition: Stegsvarsspecifikationer 5(8) Laplacetransformen 6(8) y Myf y f r d er Ett alternativ till att arbeta direkt med differentialekvationer är att använda laplacetransformen:.9y f d Y(s) = L{y(t)}(s) = y(t)e st dt (s = σ + iω).y f t Fördel: Underlättar många beräkningar som t.ex. derivering, integrering och faltning. T r Ts Laplacetransformen... 7(8) Några egenskaper: L{af (t) + bg(t)} = af(s) + bg(s) L{ d f (t)} = sf(s) f () dt t L{ f (τ) dτ} = s F(s) L{f (t L)} = e sl F(s) t L{ f (t τ)g(τ) dτ} = F(s)G(s) Slutvärdesteoremet (om f (t) konvergerar): lim f (t) = lim sf(s) t s Överföringsfunktion 8(8) Betrakta en differentialekvation d n dt n y(t) + a d n dt n y(t) +... + a d ny(t) = m b dt m u(t) +... + b mu(t) Laplacetransformering ger (om alla initialvillkor är noll) där Y(s) = G(s) = är systemets överföringsfunktion. b s m +... + b m s n + a s n +... + a n U(s) b s m +... + b m s n + a s n +... + a n

Poler och nollställen 9(8) Stabilitet (8) Överföringsfunktion: G(s) = b s m +... + b m s n + a s n = B(s) +... + a n A(s) Systemets poler: Rötterna till A(s) = Systemets nollställen: Rötterna till B(s) = Ett system är insignal-utsignalstabilt om en begränsad insignal ger en begränsad utsignal. Ett system med proper överföringsfunktion G(s) är insignal-utsignalstabilt om och endast om alla poler till G(s) har strikt negativa realdelar. (proper = nämnarpolynomets gradtal täljarpolynomets gradtal) Exempel: Farthållare i en bil (8) Poler och stegsvar 2(8) Modellen av en bil från föreläsning och 2: mẏ(t) = u(t) αy(t) v(t) Här är y(t) = bilens hastighet [m/s] u(t) = drivande/bromsande kraft från motor/bromsar [N] αy(t) = bromsande kraft p.g.a. luftmotståndet [N] v(t) = störning som beror på vägens lutning [N] m = bilens massa [kg] Stegsvar från första T = T = 2 T = 3 st +.9.8.7.6.5.4.3.2. 2 4 6 8

Tidskonstant 3(8) Poler och stegsvar... 4(8) Parametern T i G(s) = st + är ett mått på systemets snabbhet och kallas för tidskonstant. Tidskonstanten är den tid det tar för stegsvaret att nå 63% av slutvärdet. (Denna definition gäller även för system av högre ordning.) 2 (s + )(s + 2).9.8.7.6.5.4.3.2. 2 4 6 8 Poler och stegsvar... 5(8) Poler och stegsvar... 6(8).6.4 2 (s )(s + 2) 5 5 2 4 6 8 ω 2 s 2 + 2ζω s + ω 2 ζ = ζ =.6 ζ =.2.2.8.6.4.2 (ω = ) 2 4 6 8

Poler och stegsvar... 7(8) Poler och stegsvar Sammanfattning 8(8) ω 2 s 2 + 2ζω s + ω 2 (ω = 3, ζ =.2) 4 3 2 2 2 4 6 8 En pol (eller flera) i högra halvplanet ger ett instabilt system. Alla poler i vänster halvplan ger ett stabilt system. De poler som är närmast origo dominerar (oftast) dynamiken. (De långsammaste polerna bestämmer mest.) Dominerande poler långt från origo ger ett snabbt system. Dominerande poler med stor imaginärdel (jämfört med realdelen) ger ett oscillativt (slängigt) system.