Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου ΙΙ Ασκήσεις Πράξης

Σχετικά έγγραφα
ΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ. Συστήµατα Αυτοµάτου Ελέγχου ΙΙ. Ασκήσεις Πράξης. . Καλλιγερόπουλος Σ. Βασιλειάδου. Χειµερινό εξάµηνο 2008/09

Σεµινάριο Αυτοµάτου Ελέγχου

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου ΙΙ Ασκήσεις Πράξης

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου ΙΙ Ασκήσεις Πράξης

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου ΙΙ Ασκήσεις Πράξης

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου ΙΙ Ασκήσεις Πράξης

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου ΙΙ

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΑΛΓΕΒΡΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ» ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 13/02/2014

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΠΑΤΡΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ 22/06/2012 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΟΥ ΠΑΡΑΓΩΓΟΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ ΚΑΝΟΝΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΙΣΗΣ ΡΥΘΜΟΙ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου ΙΙ

2.1. Ασκήσεις σχολικού βιβλίου σελίδας A Oµάδας. 1.i) 1.ii) 1.iii) = 0. f x = x + 1 στο x ο. Να βρείτε την παράγωγο της συνάρτησης ( ) Λύση

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου

(είσοδος) (έξοδος) καθώς το τείνει στο.

Exουμε βρεί την εξίσωση κύματος: λν = υ, όπου υ = Τ /μ στη περίπτωση της χορδής. Οπότε. υ ν = = λ

ΜΙΑ ΚΡΟΥΣΗ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3ο: ΔΙΑΦΟΡΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 4: ΡΥΘΜΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ [Κεφ. 2.4: Ρυθμός Μεταβολής του σχολικού βιβλίου]. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου II

Σκοπός του κεφαλαίου είναι η κατανόηση των βασικών στοιχείων μιας στατιστικής έρευνας.

ΜΕΘΟΔΟΣ ΕΙΔΩΛΩΝ ΘΕΩΡΙΑ & ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ. Απλές περιπτώσεις Εφαρµόζουµε τις ιδιότητες των ορίων. Ουσιαστικά κάνουµε αντικατάσταση. lim 3x 4x+ 8 = = =

Ευστάθεια Συστηµάτων Αυτοµάτου Ελέγχου: Αλγεβρικά κριτήρια

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑÏΟΥ ΙΟΥΝΙΟΥ 2013 ΜΑΘΗΜΑ : ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ : 29/05/2013 ΤΑΞΗ: Α ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΡΚΕΙΑ : 2:30

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

Παραρτήματα. Παράρτημα 1 ο : Μιγαδικοί Αριθμοί

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

ΜΕΘΟ ΟΣ ΡΕΥΜΑΤΩΝ ΒΡΟΧΩΝ

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

Λύσεις θεμάτων Α εξεταστικής περιόδου χειμερινού εξαμήνου (Ιούνιος 2014)

2. ΟΡΙΟ & ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

Λύσεις θεμάτων Α εξεταστικής περιόδου Χειμερινού εξαμήνου

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

Ακαδηµαϊκό Έτος , Εαρινό Εξάµηνο ιδάσκων Καθ.: Νίκος Τσαπατσούλης

ΔΥΝΑΜΙΚΗ & ΕΛΕΓΧΟΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗΣ

Ακαδηµαϊκό Έτος , Εαρινό Εξάµηνο ιδάσκων Καθ.: Νίκος Τσαπατσούλης

Ζητείται να εξεταστεί η ευστάθειά του κατά BIBO. Η κρουστική απόκριση του συστήματος είναι L : =

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ Πανεπιστημίου (Ελευθερίου Βενιζέλου) ΑΘΗΝΑ web:

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου Ι Ασκήσεις Πράξης

ΒΑΣΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΟΙΚΟΝΟΜΕΤΡΙΑΣ Ι.

Λύσεις θεμάτων Α εξεταστικής περιόδου εαρινού εξαμήνου (Ιούνιος 2015)

ΕΝΟΤΗΤΑ 11: ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΗΜΙΤΟΝΙΚΗ ΜΟΝΙΜΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ (Η.Μ.Κ.)

Άσκηση: Ένα σύστηµα µε είσοδο u(t), έξοδο y(t) και διάνυσµα κατάστασης x(t) = (x 1 (t) x 2 (t)) T περιγράφεται από το ακόλουθο διάγραµµα:

ΑΠΑΝΤΉΣΕΙΣ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ ΕΞΕΤAΣΕΩΝ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 2009 Επιμέλεια: Νεκτάριος Πρωτοπαπάς.

Ερωτήσεις 1 ου Θέματος [8 Χ 0.25= 2.0 β.] Οι απαντήσεις πρέπει υποχρεωτικά νε βρίσκονται εντός του περιγεγραμμένου χώρου G()

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου Ι Ασκήσεις Πράξης - Τεστ

Τετάρτη 5 Νοεμβρίου 2014 ΕΠΙΛΕΓΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΠΟ ΤΗΝ ΤΡΑΠΕΖΑ ΘΕΜΑΤΩΝ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΑΥΤΟΜΑΤΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ

( ) Μέτρηση κύκλου. α 180. Μήκος τόξου µ ο : Μήκος τόξου α rad : l = αr. Σχέση µοιρών ακτινίων : Εµβαδόν κυκλικού δίσκου : Ε = πr 2

1. Να υπολογίσεις το εμβαδόν κυκλικού δίσκου που είναι περιγεγραμμένος. Στο διπλανό σχήμα, να υπολογίσεις το μήκος και το. εμβαδόν του κύκλου.

Βαθμολογία Προβλημάτων ΘΕΜΑ 1 ΘΕΜΑ 2.1 ΘΕΜΑ 2.2 ΘΕΜΑ 2.3 ΘΕΜΑ 3.1 ΘΕΜΑ 3.2 ΘΕΜΑ 4 ΘΕΜΑ 5.1 ΘΕΜΑ 5.2

Ι Α Γ Ω Ν Ι Σ Μ Α ΧΗΜΕΙΑ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ. 04 Ιαν 2011 Επιµέλεια: Μπεντρός Χαλατζιάν

1.1 Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΟΥ ΙΑΝΥΣΜΑΤΟΣ

ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ» ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 02/02/2017 ΜΟΝΟ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΕΠΙ ΠΤΥΧΙΩ ΦΟΙΤΗΤΕΣ , (1) R1 R 2.0 V IN R 1 R 2 B R L 1 L

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου-Εργαστήριο

ΠΡΟΒΛΗΜΑ (Σεπτέμβριος 2008)

Λύσεις θεμάτων Εξεταστικής Περιόδου Σεπτεμβρίου 2014

ΠΟΛΩΤΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ (Polaroids)

ΚΥΡΙΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου

Έλεγχος Κίνησης

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

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 2010

Σεµινάριο Αυτοµάτου Ελέγχου

3.2 ΑΘΡΟΙΣΜΑ ΓΩΝΙΩΝ ΤΡΙΓΩΝΟΥ

ΕΦΑΡΜΟΓΗ 3.2. (Η/Ν Υπερεντάσεως Κατευθύνσεως)

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 1 Ενότητα # 9: Σύστημα 2 ης τάξης: Χρονική απόκριση και χαρακτηριστικά μεγέθη (φυσικοί συντελεστές)

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

1. Πότε µία γωνία λέγεται εγγεγραµµένη; Απάντηση Όταν η κορυφή της είναι σηµείο του κύκλου και οι πλευρές της είναι τέµνουσες του κύκλου

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου ΙΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΙΙ - Τελική εξέταση Σεπτεμβρίου 2008 ΕΠΩΝΥΜΟ (εξεταζόμενου/ης)

website:

Κλασσική Θεωρία Ελέγχου

Θεωρούμε ένα σύστημα με N βαθμούς ελευθερίας, το οποίο θα περιγράφεται από N συντεταγμένες ψ 1 (t), ψ 2 (t),..., ψ N (t).

Ψηφιακός Έλεγχος. 10 η διάλεξη Ασκήσεις. Ψηφιακός Έλεγχος 1

ΜΑΘΗΜΑ ΟΡΙΟ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ ΣΤΟ xo

ροή ιόντων και µορίων

Παράδειγµα Θεωρείστε το σύστηµα: αυτοκίνητο επάνω σε επίπεδη επιφάνεια κάτω από την επίδραση δύναµης x( t ) : v(t)

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο ΕΥΣΤΑΘΕΙΑ ΣΥΣΤΗMAΤΩΝ

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

1.0 Βασικές Έννοιες στην Τριγωνομετρία

Βαθµολογία Προβληµάτων ΘΕΜΑ 1 ΘΕΜΑ 2.1 ΘΕΜΑ 2.2 ΘΕΜΑ 2.3 ΘΕΜΑ 3.1 ΘΕΜΑ 3.2 ΘΕΜΑ 4 ΘΕΜΑ 5.1 ΘΕΜΑ 5.2. G(s)

V=αβγ (1) µ το πλάτος της δεξαµενής, β= 1

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧ/ΚΩΝ & ΜΗΧ/ΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

ιατυπώστε την ιδιότητα αυτή µε τη βοήθεια µεταβλητών.

Βαθμολογία Προβλημάτων Θέμα (μέγιστος βαθμός) (βαθμός εξέτασης)

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2008 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΤΡΙΓΡΑΜΜΑ ΚΑΙ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ

Ευστάθεια, Τύποι συστημάτων και Σφάλματα

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

Α = Δ = 90 με ˆ ο. Β = 60. Αν είναι ΒΓ = ΔΓ = 8 να βρεθεί το μήκος της διαμέσου του τραπεζίου.

ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΩΝ ΕΤΩΝ - ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ

5o Εργαστήριο Σ.Α.Ε Ενότητα : Ελεγκτές PID

ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΗΡΙΑ ΓΕΙΤΟΝΑ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ

ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΑΓΩΓΟΙ - ΠΥΚΝΩΤΕΣ

ΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ. Συστήµατα Αυτοµάτου Ελέγχου Ι. Ασκήσεις Πράξης. . Καλλιγερόπουλος Σ. Βασιλειάδου. Χειµερινό εξάµηνο 2008/09

γραπτή εξέταση στο µάθηµα ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Transcript:

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΕΙΡΑΙΑ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΙΙ Καθηγητές: Δ. ΚΑΛΛΙΓΕΡΟΠΟΥΛΟΣ & Δ. ΔΗΜΟΓΙΑΝΝΟΠΟΥΛΟΣ Επιστημνικός Συνεργάτης: Σ. ΒΑΣΙΛΕΙΑΔΟΥ Συστήματα Αυτμάτυ Ελέγχυ ΙΙ Ασκήσεις Πράξης Εαρινό εξάμην 9/

Ασκήσεις Μόνιμα Σφάλματα & Κριτήρια ευστάθειας (8//) Άσκηση. Δίνεται κλειστό σύστημα με συνάρτηση μεταφράς ανιχτύ συστήματς: K( + ) G( ( + 4)( + 5) και βηματική είσδ αναφράς r ( t). Για πια τιμή τυ κέρδυς K έχει τ σύστημα μόνιμ σφάλμα ελέγχυ e. ; Λύση K( + ) G ( άρα: ( + 4)( + 5) K K A, a 4 5 Μόνιμ σφάλμα θέσης: e. A 9, πότε K 8. A + Άσκηση. Εξετάστε κατά Routh την ευστάθεια των χαρακτηριστικών πλυωνύμων: α) Q ( + + 9 + β) Q ( + 9 γ) Q ( + + + δ) Q ( ( )( + 4)( + 5) + K, για πια K ε) Q ( ( )( + 4) + K( + a), για πια ( a, K), a > K >. Σχεδιάστε τ πεδί ευστάθειας. Λύση α) Έχυμε: Q ( + + 9 + O πίνακας και ι συντελεστές Routh είναι: b 9 Όπυ: b ( 9 ) 7 Καμία αλλαγή πρσήμυ στυς συντελεστές Routh. Άρα τ σύστημα είναι ευσταθές.

β) Έχυμε: Q ( + 9 O πίνακας και ι συντελεστές Routh είναι: b 9 Όπυ: b ( + 9) 9 Έχυμε μία αλλαγή πρσήμυ στυς συντελεστές Routh. Άρα τ σύστημα είναι ασταθές με έναν ασταθή πόλ. γ) Έχυμε: Q ( + + + O πίνακας και ι συντελεστές Routh είναι: b Όπυ: b ( ) Εφόσν συντελεστής b, τ σύστημα είναι ριακά ευσταθές. Πράγματι, αν θεωρήσυμε b ε, τότε πρκύπτει ότι έχυμε τρεις ευσταθείς πόλυς. Αν > αντίθετα θεωρήσυμε b ε, τότε έχυμε δύ αλλαγές πρσήμυ, άρα δύ < ασταθείς πόλυς. Τ ιδιόμρφ αυτό σύστημα έχει έναν ευσταθή και δύ ριακύς πόλυς (με μηδενικό πραγματικό μέρς). δ) Έχυμε: Q ( ( )( + 4)( + 5) + K Q ( + 8 + + K O πίνακας και ι συντελεστές Routh είναι: 8 b + K + K

Όπυ: b 8 K ( + K 8 ) 8 8 Πρέπει 8 K > ή K < 8 και + K > ή K > Άρα τ σύστημα είναι ευσταθές για < K < 8. ε) Έχυμε: Q ( ( )( + 4) + K( + a) Q ( + ( K + ) + Ka 4 O πίνακας και ι συντελεστές Routh είναι: K + Ka 4 Ka 4 Πρέπει K + > ή K > και Ka 4 > ή K > 4 a Σχεδιάζυμε τ πεδί ευστάθειας στ επίπεδ ( a, K) (σκιαγραφημέν). Οριακή καμπύλη: a K 4 4 K 4 a 4

Άσκηση Τόπς ριζών (5/4/) ( + a) Δίνεται σύστημα: G ( ( + )( + 4) ) Υπλγίστε γενικά ασύμπτωτες, σημεία διακλάδωσης και σημεία τμής με τν φανταστικό άξνα. ) Σχεδιάστε τν τόπ ριζών για: α) a 5, β) a, γ) a και δ) a. Θεωρείστε τ κέρδς K τυ κλειστύ συστήματς θετικό. Εξετάστε σε όλες τις περιπτώσεις για πια K είναι ευσταθές τ κλειστό σύστημα. Εξετάστε στην περίπτωση (δ) για πια K έχει τ κλειστό σύστημα ευσταθείς μιγαδικύς πόλυς. Λύση ) Γενικά τ σύστημα έχει: n πόλυς: p, p 4 και m ρίζες:, a n m άρα δεν υπάρχυν ασύμπτωτες. Σημεία διακλάδωσης: Είναι G + a + + 8 ( dg( : πότε ( + a)( + + 8) ( + )( + a d ή + + + a + a + 8a a a ή ( a ) + + 8a 8 ± 4 8a( a) πότε, a Σημεία τμής με τ φανταστικό άξνα: Q ( ( + )( + 4) + K( + a) ή Q ( + + 8 + K + Ka ( K + ) + ( + Ka) + 8 Για jω είναι: Q ( jω) ( K + ) ω + ( + Ka) jω + 8 πότε πρέπει: 8 ( K + ) ω και ( + Ka ) ω δηλαδή ή ω ή + Ka Οπότε ω αδύνατ. Άρα για + Ka είναι K a 5

8 8a και ω, ω K + a α) Για a 5 Σημεία διακλάδωσης:, 8a a 8 ± 4 4 8 ±. 4, άρα απρρίπτνται..9 Σημεία τμής με φανταστικό άξνα: K <, άρα απρρίπτεται. 5 Σύστημα ευσταθές για όλα τα K >. β) Για a Σημεία διακλάδωσης:, 8 ± 4 4 8 ± 8, άρα δεν υπάρχυν. Σημεία τμής με φανταστικό άξνα: K <, άρα απρρίπτεται. Σύστημα ευσταθές για όλα τα K >.

γ) Για a Σημεία διακλάδωσης:, 8 ± 4 8 5 5 8 ± 5 4., απδεκτά.. Σημεία τμής με φανταστικό άξνα: K <, άρα απρρίπτεται. Σύστημα ευσταθές για όλα τα K >. δ) Για a. Σημεία διακλάδωσης:, 8 ± 4 + 8 7 7 8 ± 7.4, απδεκτά..7 8 Σημεία τμής με φανταστικό άξνα: K + και ω. 7, άρα απρρίπτεται. 7 Διερεύνηση στ σημεί διακλάδωσης: διακλ.. 7 Για α τ χαρακτηριστικό πλυώνυμ είναι: Q ( ( K + ) + ( K) + 8 Για τ σημεί διακλάδωσης πρέπει: ( K + ).7 + ( K).7+ 8 ή 7.4( K + ). +.7K + 8, ή K 5.4. δηλαδή K. 9 Άρα τ σύστημα έχει ευσταθείς μιγαδικύς πόλυς για.9 < K < και ευσταθείς πραγματικύς για < K <. 9. 7

Άσκηση Μόνιμα σφάλματα, ευστάθεια, τόπς ριζών (τεστ /4/) + Δίνεται σύστημα με συνάρτηση μεταφράς: G (. ( ) ) Υπλγίστε τ μόνιμ σφάλμα τυ κλειστύ συστήματς για είσδ r ( t) και r( t) t. ) Εξετάστε κατά Routh την ευστάθεια τυ κλειστύ συστήματς ελέγχυ με ελεγκτή C ( K. Βρείτε τ ριακό K και για πιες τιμές τυ K είναι τ κλειστό σύστημα ευσταθές; ) Σχεδιάστε τν τόπ ριζών τυ κλειστύ συστήματς. Ειδικότερα βρείτε: Ασύμπτωτυς, σημεία διακλάδωσης και σημεία τμής με τν φανταστικό άξνα. Υπλγίστε τ ριακό K και επαληθεύεστε την τιμή πυ βρήκατε με τ κριτήρι Routh, καθώς και για πια K είναι τ κλειστό σύστημα ευσταθές. Βρείτε επίσης την τιμή τυ κέρδυς K K πυ αντιστιχεί στ σημεί διακλάδωσης. Λύση ) Μόνιμ σφάλμα: + + G ( άρα A και a ( ) + Για r ( t) : μόνιμ σφάλμα θέσης: e Για r ( t) : μόνιμ σφάλμα θέσης: Για e A + r( t) t : μόνιμ σφάλμα ταχύτητας: e ) Κριτήρι ευστάθειας Routh: Έχυμε: Q ( ( + ) + K( + ) Q ( + ( K ) + K + O πίνακας και ι συντελεστές Routh είναι: 8

K K + K + Άρα για K > πρέπει K > ή K > Οπότε ριακό K. ) Τόπς ριζών: Τ σύστημα: + + G ( έχει m ρίζα και n διπλό ( ) + ασταθή πόλ p., 8 α) Ασύμπτωτες: n m, μία ασύμπτωτς με φa σ. (λ + ) 8 dg( β) Σημεία διακλάδωσης: : d ( ) ( )( + ) ή ( )( 4) ( )( + 5) Άρα και 5. γ) Σημεία τμής με φανταστικό άξνα: Q ( ( ) + K( + ) + ( K ) + + K Για jω είναι: Q ( jω ) ω + ( K ) jω + + K πότε πρέπει: ω + K και ω ή K Για K είναι ω 5 ή ω 4. Για ω είναι K < πυ απρρίπτεται. δ) Οριακό K. Σύστημα ευσταθές για K >. 9

ε) Στ σημεί διακλάδωσης έχυμε δύ ίσυς πραγματικύς πόλυς 5 τυ, κλειστύ συστήματς, πρερχόμενυς από τ πλυώνυμ: ( + 5) + + 5. Άρα πρέπει Q ( + ( K ) + + K + 5 : + πότε K ή + K 5, δηλαδή K. Διερεύνηση: Τ κλειστό σύστημα έχει: Για < K < δύ ασταθείς μιγαδικύς πόλυς. Για < K < δύ ευσταθείς μιγαδικύς πόλυς. Για K > δύ ευσταθείς πραγματικύς πόλυς.

Άσκηση 4 Σύνθεση με τη μέθδ τυ τόπυ ριζών (/5/) ( + )( + ) Δίνεται σύστημα: G( ) Σχεδιάστε τν τόπ ριζών (Υπλγίστε ασύμπτωτες, σημεία διακλάδωσης, σημεία τμής με τν φανταστικό άξνα, γωνίες εξόδυ από τυς πόλυς και για πια K είναι ευσταθές τ κλειστό σύστημα). ) Βρείτε κατάλληλ ελεγκτή PD: C ( K( + ) έτσι ώστε τ κλειστό σύστημα να έχει επιθυμητύς πόλυς p ± j.. ) Σχεδιάστε τ νέ τόπ ριζών C ( ) G ( ) G ( ). Λύση + 4 + ) Τ σύστημα είναι G( dg( Σημεία διακλάδωσης: : d ( + 4) ( + 4 + ) ή ( + 4 ) ( + 8 + 9) Άρα. 5, τ πί απρρίπτεται και. 5, πυ είναι απδεκτό. Σημεία τμής με φανταστικό άξνα: Q ( + K( + 4 + ) + K + 4K + K Για jω είναι: Q ( jω) jω Kω + 4Kjω + K K( ω ) + jω(4k ω ) πότε πρέπει: ω και ω. 7 4 ω K και 75 K. είναι ή Άρα σύστημα ευσταθές για K >. 75. Γωνίες εξόδυ από τυς πόλυς: Κριτήρι γωνιών: Φ p ( Φ + Φ ) 8 Είναι Φ Φ άρα Φ p

Τόπς ριζών: ) Σύνθεση με ελεγκτή PD: C ( K ( + ) και δεδμένυς επιθυμητύς πόλυς: Κριτήρι γωνιών: Φ p ( Φ + Φ + Φ ) 8 Φ p 8 τξεφ 5 Φ 8 τξεφ 5 Φ τξεφ 45 Άρα Φ Φ p ( Φ + Φ ) 8 99 εφ (8 Φ ) εφ8. άρα. 84 Κριτήρι μέτρων: K p.4 5..4.

Εφόσν p +. 4, +. 4 και +.. Άρα C ( 5.( +.84) ) Νές τόπς ριζών: ( + )( + ) G ( C( G( 5.( +.84) dg ) Σημεία διακλάδωσης: ( : d 5.( + 5.84 +. + 5.5) 5.( +.8 +.) 5.( + 5.84 +. + 5.5) ή +.8 +. 7.5.8.5 5.84 +.74 +.5 Άρα., τ πί απρρίπτεται και., πυ είναι απδεκτό. Σημεία τμής με φανταστικό άξνα: Q ( + K 5.( + 5.84 +. + 5.5) ή Q ( ( + K 5.) + K.7 + K 58. + K.9 Για jω είναι: Q ( jω ) ( + 5.K) jω.7kω + 58Kjω +.9K ή Q ( jω) K(.9.7ω + jω(58k ( + 5.K) ω ) πότε πρέπει:.7ω. 9 ή ω. 94 και ω. 97 και ( + 5.K) ω 58K ή ( + 5.K).94 58K.94 + 5.K 58K άρα K. 8