"ΜΕΛΕΤΗ ΑΠΛΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΑΥΤΟΜΑΤΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ" G(s) H(s) Θεωρούμε το παραπάνω ψηφιακό σύστημα αυτόματου ελέγχου με

Σχετικά έγγραφα
Πορεία εργασίας : 1)Θεωρήστε το ψηφιακό σύστημα ελέγχου του σχήματος

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. 6o Εγραστήριο Σ.Α.Ε

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

0 Τα ηλεκτρικά κυκλώματα ως συστήματα Παράδειγμα Ηλεκτρ. Συστήματος πρώτης τάξης: κύκλωμα «RC» με Εξοδο

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Ενότητα Β: Ευστάθεια Συστήματος (Γ Μέρος)

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. 3o Εργαστήριο Σ.Α.Ε

ΑΕΝ / ΑΣΠΡΟΠΥΡΓΟΥ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ. Σημειώσεις για τη χρήση του MATLAB στα Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου

Αυτόματος Έλεγχος. Ενότητα 10 η : Σχεδίαση αντισταθμιστών στο πεδίο της συχνότητας. Παναγιώτης Σεφερλής

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

Chapter 6: Systems of Linear Differential. be continuous functions on the interval

Λύσεις θεμάτων Α εξεταστικής περιόδου χειμερινού εξαμήνου (Ιούνιος 2014)

Τοποθετήστε τη δισκέτα στο drive B και σε περιβάλλον MS-DOS πληκτρολογήστε: B:

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Πρόβλημα 1: Αναζήτηση Ελάχιστης/Μέγιστης Τιμής

Λύσεις θεμάτων Α εξεταστικής περιόδου εαρινού εξαμήνου (Ιούνιος 2015)

ΚΥΠΡΙΑΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ CYPRUS COMPUTER SOCIETY ΠΑΓΚΥΠΡΙΟΣ ΜΑΘΗΤΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ 19/5/2007

Πανεπιστήµιο Κύπρου Πολυτεχνική Σχολή

Λύσεις θεμάτων Α εξεταστικής περιόδου Χειμερινού εξαμήνου

2 Composition. Invertible Mappings

ΜΟΝΤΕΡΝΑ ΘΕΩΡΙΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΙΙ Τμήμα Μαθηματικών - Τομέας Υπολογιστών & Αριθμητικής Ανάλυσης Εξετάσεις Σεπτεμβρίου 2016

TMA4115 Matematikk 3

ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΤΟ ΠΕΔΙΟ ΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ ΚΑΙ ΤΩΝ ΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ

2. THEORY OF EQUATIONS. PREVIOUS EAMCET Bits.

Partial Differential Equations in Biology The boundary element method. March 26, 2013

Σχεδίαση Σ.Α.Ε: Σχεδίαση µε το Γεωµετρικό Τόπο Ριζών

Αυτόματος Έλεγχος. Ενότητα 9 η : Σχεδίαση ελεγκτών με το γεωμετρικό τόπο ριζών. Παναγιώτης Σεφερλής

ΧΡΟΝΙΚΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙ ΤΩΝ ΠΟΛΩΝ ΤΗΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ ΕΞΟΔΟΥ Y(s) ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΓΝΩΡΙΣΜΑΤΑ ΤΗΣ ΧΡΟΝΙΚΗΣ ΑΠΟΚΡΙΣΗΣ ΣΕ ΕΙΣΟΔΟ ΜΟΝΑΔΙΑΙΑΣ ΒΑΘΜΙΔΑΣ

Παραρτήματα. Παράρτημα 1 ο : Μιγαδικοί Αριθμοί

ΕΞΟΜΟΙΩΣΗ Σ.Α.Ε ΜΕ ΤΟ SIMULINK (MATLAB)

ΔΥΝΑΜΙΚΗ & ΕΛΕΓΧΟΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗΣ

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου

Phys460.nb Solution for the t-dependent Schrodinger s equation How did we find the solution? (not required)

Απόκριση σε Μοναδιαία Ωστική Δύναμη (Unit Impulse) Απόκριση σε Δυνάμεις Αυθαίρετα Μεταβαλλόμενες με το Χρόνο. Απόστολος Σ.

Τελικό Project Εργαστηρίου Ηλεκτρονικών Φίλτρων Χειµερινό Εξάµηνο

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΙΙ

Λύσεις θεμάτων εξεταστικής περιόδου Ιανουαρίου Φεβρουαρίου 2015

Στα θέματα πολλαπλής επιλογής η λανθασμένη απάντηση βαθμολογείται αρνητικά όσο και η ορθή. Επιτρέπεται η χρήση του βιβλίου των Dorf & Bishop

Κλασσική Θεωρία Ελέγχου

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου

. Οι ιδιοτιμές του 3 3 canonical-πίνακα είναι οι ρίζες της. , β) η δεύτερη είσοδος επηρεάζει μόνο το μεσαίο 3 3 πίνακα και

Λύσεις θεμάτων Εξεταστικής Περιόδου Σεπτεμβρίου 2014

Ψηφιακός Έλεγχος. 10 η διάλεξη Ασκήσεις. Ψηφιακός Έλεγχος 1

Fundamentals of Signals, Systems and Filtering

Chapter 6: Systems of Linear Differential. be continuous functions on the interval

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου & Ρυθμίσεως Μηχανών

Inverse trigonometric functions & General Solution of Trigonometric Equations

Μοντέρνα Θεωρία Ελέγχου

Σύστημα και Μαθηματικά μοντέλα συστημάτων

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου & Ρυθμίσεως Μηχανών (h>p://)

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου

Assignment 1 Solutions Complex Sinusoids

Λύσεις θεμάτων Α εξεταστικής περιόδου χειμερινού εξαμήνου (Ιούνιος 2014)

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου ΙΙ Ασκήσεις Πράξης

Ακαδηµαϊκό Έτος , Εαρινό Εξάµηνο ιδάσκων Καθ.: Νίκος Τσαπατσούλης

Exercises 10. Find a fundamental matrix of the given system of equations. Also find the fundamental matrix Φ(t) satisfying Φ(0) = I. 1.

ΚΥΠΡΙΑΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ CYPRUS COMPUTER SOCIETY ΠΑΓΚΥΠΡΙΟΣ ΜΑΘΗΤΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ 6/5/2006

DERIVATION OF MILES EQUATION FOR AN APPLIED FORCE Revision C

Λύσεις θεμάτων εξεταστικής περιόδου Ιανουαρίου Φεβρουαρίου 2015

Other Test Constructions: Likelihood Ratio & Bayes Tests

Έλεγχος Κίνησης

ST5224: Advanced Statistical Theory II

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Ενότητα : ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ Ζ (ΖTransform)

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΑΥΤΟΜΑΤΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Γ.Π. ΠΑΠΑΒΑΣΙΛΟΠΟΥΛΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΑΥΤΟΜΑΤΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΑΣΚΗΣΗ 2

ΣΗΜΑΤΑ ΔΙΑΚΡΙΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ

ECE 308 SIGNALS AND SYSTEMS FALL 2017 Answers to selected problems on prior years examinations

Εισαγωγικές έννοιες θεωρίας Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου

6.1. Dirac Equation. Hamiltonian. Dirac Eq.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. Περιγραφή της Κίνησης. 2.1 Κίνηση στο Επίπεδο

Εργαστήριο Ανάπτυξης Εφαρμογών Βάσεων Δεδομένων. Εξάμηνο 7 ο

Θεωρείστε το σύστηµα του ανεστραµµένου εκκρεµούς-οχήµατος του Σχ. 1 το οποίο περιγράφεται από το δυναµικό µοντέλο

Ανάλυση Συστηµάτων Αυτοµάτου Ελέγχου: Αρµονική Απόκριση & ιαγράµµατα Bode

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου ΙΙ Ασκήσεις Πράξης

g-selberg integrals MV Conjecture An A 2 Selberg integral Summary Long Live the King Ole Warnaar Department of Mathematics Long Live the King

Λύσεις θεμάτων εξεταστικής περιόδου Ιουνίου v 3 (t) - i 2 (t)

Ανάλυση υναµικής ιεργασιών

Dr. D. Dinev, Department of Structural Mechanics, UACEG

ΚΥΠΡΙΑΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ CYPRUS COMPUTER SOCIETY ΠΑΓΚΥΠΡΙΟΣ ΜΑΘΗΤΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ 24/3/2007

ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ

ΑΣΚΗΣΗ Για τα µαθήµατα: Εισαγωγή στον Αυτόµατο Έλεγχο (5 ο Εξάµηνο ΣΗΜΜΥ) Σχεδίαση Συστηµάτων Αυτοµάτου Ελέγχου (6 ο Εξάµηνο ΣΗΜΜΥ)

3-Φεβ-2009 ΗΜΥ Σήματα

Εισαγωγικές έννοιες θεωρίας Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου


To SIMULINK του Matlab

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου Ι Ασκήσεις Πράξης

Έλεγχος (PID-Control)

CHAPTER 48 APPLICATIONS OF MATRICES AND DETERMINANTS

Κεφάλαιο 6. Έλεγχος στο Πεδίο της Συχνότητας. Τόπος Ριζών Διάγραµµα Bode Διάγραµµα Nyquist Ψηφιακός PID

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου ΙΙ

Numerical Analysis FMN011

The Jordan Form of Complex Tridiagonal Matrices

10 2a 1 0 x. 1) Να εξεταστεί η ελεγξιμότητα και η παρατηρησιμότητα του συστήματος για τις διάφορες

Expansion formulae of sampled zeros and a method to relocate the zeros

Solutions to Exercise Sheet 5

Κλασσική Θεωρία Ελέγχου

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου

Μελέτη ευστάθειας και αστάθειας συστημάτων με το περιβάλλον Matlab

10 o Εργαστήριο Σ.Α.Ε

Transcript:

"ΜΕΛΕΤΗ ΑΠΛΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΑΥΤΟΜΑΤΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ" 13.1 Ζητούμενο X(t) + - G(s) H(s) Θεωρούμε το παραπάνω ψηφιακό σύστημα αυτόματου ελέγχου με 5(s + 1) G(s) =. 2 s (s + 5) z(g(s)) z(x(s)) Επίσης, δίνεται οτι ισχύει η σχέση: Y(z) =. 1+ z(g(s)) z(h(s)) Ζητάμε να μελετηθεί το σύστημα. Πιο συγκεκριμμένα, ζητάμε: a) Να διακριτοποιηθεί η G(s) με τη μέθοδο z-transform of sampled inverse Laplace transform στο πεδίο του z για Τ=1sec, να βρεθούν οι πόλοι και τα μηδενικά της καθώς και ο αντίστροφος μετασχηματισμός z αυτής. b) Να σχεδιαστεί η καμπύλη της χρονικής απόκρισης του κλειστού συστήματος θεωρώντας είσοδο της μορφής της μοναδιαίας βηματικής ακολουθίας και H(s)=1. Να προσδιοριστούν τα χαρακτηριστικά μεγέθη όπως μέγιστο σφάλμα, χρόνος ανόδου, χρόνος αποκατάστασης κλπ. c) Να βρεθεί η συνάρτηση μεταφοράς του κλειστού βρόχου με την εντολή Feedback και χωρίς αυτήν. d) Να σχεδιαστεί η αναρριχιτική απόκριση του κλειστού συστήματος. Στο ίδιο διάγραμμα να σχεδιαστεί και η βηματική απόκριση. Να εκφραστούν συμπεράσματα ως προς τη συμπεριφορά του συστήματος στις δύο εισόδους. e) Να σχεδιαστεί ο Γ.Τ.Ρ. της Χ.Ε. του συστήματος. Να βρεθούν τα s b,k cr και να δικαιολογηθεί η μορφή του τόπου που προέκυψε. Να υπολογιστούν οι τιμές του Κ για τις οποίες το σύστημα είναι ευσταθές.

f) Να σχεδιαστεί η απόκριση συχνότητας του συστήματος κλειστού βρόχου. Να χαρακτηριστεί το σύστημα ως προς την συχνότητα. g) Να μελετηθεί το σύστημα ως προς την ελεγξιμότητα και την παρατηρησιμότητα. h) Να μελετηθεί η ευστάθεια του συστήματος για Κ=1, Κ=5, Κ=10 και Κ=100 13.2 Λύση Αρχικά εισάγουμε την συνάρτηση: CC>enter Option > 1 1 = transfer function... (command GENTER) 2 = transfer function, z^-1 notation... (command ZENTER) 3 = transfer function, shorthand notation. (command SENTER) 4 = transfer function matrix... (command HENTER) 5 = function of transfer functions... (command FENTER) 6 = real matrix or state space quadruple.. (command PENTER) 7 = complex matrix... (command CENTER) 8 = real or complex data file... (command DENTER) 9 = time series, real vector data file... (command INPUT) Enter transfer function > g Enter each polynomial as follows: order, coefficients high to low For example, enter s^3 + 2*s^2 + 3*s + 4 as follows: 3,1,2,3,4 Enter # of polynomials in numerator > 1 Enter poly # 1 > 1,5,5 Enter # of polynomials in denominator > 2 Enter poly # 1 > 2,1,0,0 Enter poly # 2 > 1,1,5 5s +5 G(s) = ---------- s^2(s +5)

(a) Μετασχηματίζουμε σε G(z) CC>convert Gj(z) = discretized version of Gi(s), (Gi can be either a tf or quadruple) Enter Gi,Gj > g,g2 Enter discretization option > 7 1=Forward rectangle 2=Backward rectangle 3=Bilinear 4=Tustin w/ prewarping 5=Any other integration technique 6=Pole-zero map 7=z-transform of sampled inverse Lapace transform 8=Zero-order-hold equivalenc 9=First-order-hold equivalenc 10=Slewer-order-hold equivalenc 11=Return with no changes Enter sample time > 0.1 Enter delay [ +number=delay, -number=advance, default = 0 ] > 0 Now in digital mode DIG>g2.4147755z(z -.9051368) tf = -------------------------------- (z -1)(z -1)(z -.6065307) Βρίσκουμε τους πόλους και τα μηδενικά της G2(z): DIG>pzf,g2.4147755 z(z-.9051368) G2(z) = ------------------------ (z-.6065307)(z-1)^2 Άρα η G έχει πόλους στο 0.6065307 και διπλό πόλο στο 1. Εμφανίζει μηδενικά στο 0 και στο 0.9051368.

Ο αντίστροφος μετασχηματισμός υπολογίζεται με τον τρόπο που εικονίζεται παρακάτω. DIG>izt,g2 Inverse z transform (causal) -.8*(.6065307)^n + (.1n+.8) for n >= 0 G2(n)= 0 for n < 0 (b) Η βηματική απόκριση σχεδιάζεται με την χρήση της εντολής dtime DIG>dtime Enter [tf; REDO; or tf,redo] > g2 tf = New transfer function REDO = Previous tf, previous parameters tf,redo = New tf, previous parameters Enter type > 1 1=Closed loop step 2=Closed loop single pulse 3=Open loop step 4=Open loop single pulse 5=Open loop non-causal impulse Automatic entry of remaining parameters? [AUTO=yes, default=no] > y

Τα χαρακτηριστικά μεγέθη είναι: Μέγιστο σφάλμα: 0.51980 Χρόνος ανόδου: time=t*n=3.52113*0.1-0.44014*0.1=0.3308099sec Χρόνος αποκατάστασης: time=n*t=2sec (c) Ά τρόπος: με την εντολή Feedback DIG>display,g2.4147755z(z -.9051368) G2(z) = ------------------------------- (z -.6065307)(z -1)(z -1) DIG>ccf P = controllable canonical form of G Enter G,P > g2,p1 DIG>display,p1

P1:#outputs = 1 #inputs = 1 #states = 3 A 1:. 1. 2:.. 1 3: 0.6065307-2.2130613 2.6065307 B 1:. 2:. 3: 1 C 1:. -0.3754285 0.4147755 D=0 DIG>feedback Enter feedback option > 2 1: Pj = inv(i+pi) 2: Pj = Pi*inv(I+Pi) 3: Pk = Pi*inv(I+Pj*Pi) 4: Pj = Pi with full state feedback F 5: Pj = Pi with observer gain H 6: Pj = Pi with 1st p outputs connected to 1st p inputs 2: Pj = Pi*inv(I+Pi) Enter Pi,Pj > p1,p2 DIG>display,p2 P2:#outputs = 1 #inputs = 1 #states = 3 A 1:. 1. 2:.. 1 3: 0.6065307-1.8376328 2.1917552 B 1:. 2:. 3: 1 C 1:. -0.3754285 0.4147755

D=0 DIG>fadeeva G = P, convert by Fadeeva's method where Input: P = quadruple Output: G = transfer function or transfer function matrix Enter P,G > p2,g3 DIG>display,g3.4147755z^2 -.3754285z G3(z) = --------------------------------------------------- z^3-2.191755z^2 +1.837633z -.6065307 Β τρόπος: χωρίς την εντολή Feedback DIG>g4=g2/(1+g2) DIG>display,g4.4147755z(z -.9051368) G4(z) = -------------------------------------------------- z^3-2.191755z^2 +1.837633z -.6065307 DIG>single,g4.4147755z^2 -.3754285z G4(z) = --------------------------------------------------- z^3-2.191755z^2 +1.837633z -.6065307 Παρατηρούμε οτι και με τις δύο μεθόδους καταλήγουμε στο ίδιο αποτέλεσμα.

(d) Η μετασχηματισμός z της αναριχιτικής συνάρτησης είναι: z z X(z) =, ενώ της βηματικής είναι: X(z) =. 2 (z 1) z 1 Συνεπώς, η απόκριση σε κάθε μία από τις δύο εισόδους θα δίνεται από τον z z τύπο Y 1(z) = G 4 (z) και Y 2 2 (z) = G 4 (z) αντίστοιχα. (z 1) z 1 DIG>y1=g4*z/(z-1)^2 DIG>y2=g4*z/(z-1) DIG>dtime Enter [tf; REDO; or tf,redo] > y1 tf = New transfer function REDO = Previous tf, previous parameters tf,redo = New tf, previous parameters Enter type > 4 1=Closed loop step 2=Closed loop single pulse 3=Open loop step 4=Open loop single pulse 5=Open loop non-causal impulse Automatic entry of remaining parameters? [AUTO=yes, default=no] > y

Ο σχεδιασμός της βηματικής απόκρισης έγινε με την χρήση της επιλογής (option) Α δίνοντας εκεί που ζητήθηκε η παράμετρος 3 και η συνάρτηση y2. Παρατηρούμε οτι στην αναρριχιτική είσοδο το σύστημα παρουσιάζει μια μικρή καθυστέρηση και στη συνέχεια ακολουθεί την συνάρτηση εισόδου. Στην βηματική είσοδο, η απόκριση του συστήματος εμφανίζει αρχικά μια μικρή υπερύψωση και σταθεροποιείται στην τιμή 1. Αν αλλάξουμε όρια στον Υ άξονα θα παρατηρήσουμε οτι η αρχική υπερύψωση δεν είναι τίποτα άλλο παρά η ταλάντωση που εμφανίζει κάθε σύστημα μέχρι να σταθεροποιηθεί σε μια μόνιμη κατάσταση. Η μέγιστη υπερύψωση έχει τιμή 1.51330, ο χρόνος ανόδου είναι 0.28sec και ο χρόνος αποκατάστασης είναι 1.3sec. (e) DIG>root locus Enter [tf; REDO; or tf,redo] > g2 tf = New transfer function REDO = Previous tf, previous parameters tf,redo = New tf, previous parameters Automatic entry of remaining parameters? [AUTO=yes, default=no] > y

Με το πάτημα του πλήκτρου Ι (info) εμφανίζονται στην οθόνη πληροφορίες για τον τόπο των ριζών. Άρα έχουμε s b1 =-.8190044 και s b2 =8.053288. Το k cr έχει τιμή k cr =8.132232. (f) DIG>dfrequency Enter system > g4 Enter wlow, #pts, #repeats > 0.01,100,100 wlow = low freq #pts = # points from wlow to pi/t #repeats = # repeats of fundamental freq range, high freq = #repeats*pi/t Enter option (default=0) > 0 0 = log10 scale, rad/sec 1 = linear scale, rad/sec 2 = log10 scale, Hz 3 = linear scale, Hz Enter output file (default=freq) > FREQ data file created DIG>bode Enter [#; REDO; or tf,redo] > 3 1 = Mag(G)

2 = Phase(G) 3 = Mag(G) and Phase(G) REDO = Previous transfer function, previous parameters tf,redo = New transfer function, previous parameters Automatic entry of remaining parameters? [AUTO=yes, default=no] > y (g) DIG>conmatrix P = controllability matrix for state space quadruple Pi(A,B;C,D) where P = [ B A*B... A^(n-1)*B ] Enter Pi,P > p2,q1 DIG>q1 #rows = 3 #columns = 3

1:.. 1 2:. 1 2.1917552 3: 1 2.1917552 2.9661580 DIG>controllability Determine controllability and observability of state space quadruple Enter quadruple > p2 Enter range of random gains [+-range, default is +-1] > Enter pole movement threshold [default=10^-6] > Eigenvalues of A are compared with those of A+BF and A+HC. F & H have random elements uniformly distributed in the range +- 1 An eig. of A is considered un-cont. if no eig.s of A+BF are within.000001 An eig. of A is considered un-obs. if no eig.s of A+HC are within.000001 Multiple eig.s of A maybe un-cont. or un-obs. if at least 1 of them is. Controllable? Observable? Evalues of A:.8968301 yes yes.6474625 +j.5070476 yes yes.6474625 -j.5070476 yes yes Αλλιώς: DIG>observability Determine controllability and observability of state space quadruple Enter quadruple > p2 Enter range of random gains [+-range, default is +-1] > Enter pole movement threshold [default=10^-6] > Eigenvalues of A are compared with those of A+BF and A+HC. F & H have random elements uniformly distributed in the range +- 1 An eig. of A is considered un-cont. if no eig.s of A+BF are within.000001 An eig. of A is considered un-obs. if no eig.s of A+HC are within.000001 Multiple eig.s of A maybe un-cont. or un-obs. if at least 1 of them is. Controllable? Observable? Evalues of A:.8968301 yes yes

.6474625 +j.5070476 yes yes.6474625 -j.5070476 yes yes Παρατηρούμε οτι τα αποτελέσματα και στις δυο περιπτώσεις είναι ίδια. (h)η μελέτη της ευστάθειας θα γίνει με την βοήθεια της εντολής stability. Κ=1 DIG>stability Enter transfer function > g2 Closed loop characteristic polynomial: p(z) = z^3-2.191755z^2 +1.837633z -.6065307 z=8.968300919788740d-01 p(z) =1.190D-16 z=6.474625540105630d-01(+-)j5.070475999680691d-01 p(z) =1.517D-16 The digital closed loop system is STABLE Κ=5 DIG>g5=5*g2 DIG>stability Enter transfer function > g5 Closed loop characteristic polynomial: p(z) = z^3 -.5326532z^2 +.3359185z -.6065307 z=9.036654123160421d-01 p(z) =8.094D-17 z=-1.855061061580211d-01(+-)j7.979830477227898d-01 p(z) =6.996D-17 The digital closed loop system is STABLE

Κ=10 DIG>g10=10*g2 DIG>stability Enter transfer function > g10 Closed loop characteristic polynomial: p(z) = z^3 +1.541224z^2-1.541224z -.6065307 z = -3.147168214710560D-01 z = 9.044112342257136D-01 z = -2.130918712754658D+00 p(z) = 6.229D-17 p(z) = 3.244D-16 p(z) = 8.448D-16 The digital closed loop system is UNSTABLE Κ=100 DIG>g100=100*g2 DIG>stability Enter transfer function > g100 Closed loop characteristic polynomial: p(z) = z^3 +38.87102z^2-35.3298z -.6065307 z = -1.685524230386326D-02 z = 9.050651274199595D-01 z = -3.975922918511610D+01 p(z) = 3.160D-17 p(z) = 4.548D-14 p(z) = 1.937D-13 The digital closed loop system is UNSTABLE Δηλαδή, για Κ=1 και Κ=5 το σύστημα είναι ευσταθές, ενώ για Κ=10 και Κ=100 το σύστημα είναι ασταθές.