Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου II

Σχετικά έγγραφα
Ιόνιο Πανεπιστήμιο - Τμήμα Πληροφορικής. Μαθηματικός Λογισμός. Ενότητα: ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΩΝ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ- ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ.

Αναλυτική Φωτογραμμετρία

ΑΚΟΛΟΥΘΙΕΣ 1. ΒΑΣΙΚΟΙ ΟΡΙΣΜΟΙ. α,α,,α, ή συνοπτικά με. * n. α α λ, για κάθε. n και υπάρχει. (αντ. αn αn 1

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗΣ στο ΔΙΑΦΟΡΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΟ

ΓΕΝΙΚΕΥΜΕΝΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΑΤΑ - ΣΕΙΡΕΣ

2.1 Πολυώνυμα. 1 η Μορφή Ασκήσεων: Ασκήσεις στις βασικές έννοιες του πολυωνύμου. 1. Ποιες από τις παρακάτω παραστάσεις είναι πολυώνυμα του x i.

ΣΕΙΡΕΣ 1. ΒΑΣΙΚΟΙ ΟΡΙΣΜΟΙ. n 1 2 n. Για τη σύγκλιση της σειράς διακρίνουμε τις παρακάτω περιπτώσεις: (i) Αν υπάρχει το lim σ n

Θεωρία Τηλεπικοινωνιακής Κίνησης Ενότητα 6: Επέκταση των Μαρκοβιανών μοντέλων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4ο: ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 3: Η ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ. F(x) = f(t)dt Μέρος Β του σχολικού βιβλίου]. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου ΙΙ

2.1 ΤΕΤΡΑΓΩΝΙΚΗ ΡΙΖΑ ΘΕΤΙΚΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4ο: ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 1: ΠΑΡΑΓΟΥΣΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ [Αρχική Συνάρτηση του κεφ.3.1 Μέρος Β του σχολικού βιβλίου].

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. (Μονάδες 7) α) Να παραγοντοποιήσετε την παράσταση 5x 3 20x. (Μονάδες 3) β) Να λύσετε την εξίσωση 7x 3 = 2(10x + x 3 ) (Μονάδες 6,5)

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου II

Ατομική και ηλεκτρονιακή δομή των στερεών

Τ Ο Λ Ε Ξ Ι Λ Ο Γ Ι Ο Τ Η Σ Λ Ο Γ Ι Κ Η Σ

ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗΣ ΕΝΟΣ ΠΙΝΑΚΑ

Σχήµα 1. ιατάξεις πρισµάτων που προσοµοιώνουν τη λειτουργία των φακών. (α) Συγκλίνων. (β) Αποκλίνων

που έχει αρχή την αρχική θέση του κινητού και τέλος την τελική θέση.

αριθμών Ιδιότητες της διάταξης

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. (Μονάδες 7) α) Να παραγοντοποιήσετε την παράσταση 5x 3 20x. (Μονάδες 3) β) Να λύσετε την εξίσωση 7x 3 = 2(10x + x 3 ) (Μονάδες 6,5)

είναι n ανεξάρτητες τυποποιημένες κανονικές τυχαίες μεταβλητές, δηλαδή, αν Z i

1. Δίνεται το τριώνυμο f x 2x 2 2 λ

η οποία ονομάζεται εκθετική συνάρτηση με βάση α. Αν α 1, τότε έχουμε τη σταθερή συνάρτηση f x 1.

( ) 2.3. ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ Ορισμός συνάρτησης:

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

με x1 x2 , τότε η f είναι γνησίως αύξουσα στο Α. β) Αν για μια συνάρτηση f: ισχύει ότι f x , τότε το σύνολο τιμών της δεν μπορεί να είναι της μορφής,

4.3 ΛΟΓΑΡΙΘΜΙΚΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου ΙΙ

Επαναληπτικό Διαγώνισµα Μαθηµατικών Γ Λυκείου ΕΠΑΛ

f(x) dx ή f(x) dx f(x) dx

1. Έςτω f:r R, ςυνεχήσ ςυνάρτηςη και α,b,c R. Αποδείξτε ότι

Ε π ι μ έ λ ε ι α Κ Ο Λ Λ Α Σ Α Ν Τ Ω Ν Η Σ

3.3 Άριστο Επίπεδο Αποθεµάτων

α β γ δ β γ α α α α α α Α = α α α = α α + α α α α α α α α α D Α

ΑΛΓΕΒΡΑ KAI ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΩΝ Α ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ( ) ΛΥΣΕΙΣ ΤΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ

Λύσεις 1 ης Εργασίας 1. Γράψτε και σχεδιάστε ποιοτικά στο ίδιο διάγραµµα καθένα από τα επόµενα

Α. ΕΠΊΛΥΣΗ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ 2 ου ΒΑΘΜΟΥ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΠΑΡΑΓΟΝΤΟΠΟΙΗΣΗΣ

Η έννοια της συνάρτησης

Θεωρήματα, Προτάσεις, Εφαρμογές

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΠΟ ΤΟ 1 Ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου

Κ Ο Λ Λ Α Σ Α Ν Τ Ω Ν Η Σ

β ] και συνεχής στο ( a, β ], τότε η f παίρνει πάντοτε στο [ a,

5 Θεωρήματα κυκλωμάτων 5.3 Θεωρήματα Thevenin και Norton

ΕΚΘΕΤΙΚΗ ΚΑΙ ΛΟΓΡΑΡΙΘΜΙΚΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ ΘΕΩΡΙΑ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΩΡΙΑΣ. Δυνάμεις με ρητό ή άρρητο εκθέτη.

Μαθηματικά Προσανατολισμού Γ Λυκείου ΔΙΑΦΟΡΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ. συνάρτηση φ: α,β. Ορισμός Έστω f συνάρτηση ορισμένη στο., αν. κάθε xo.

ΟΛΗ Η ΘΕΩΡΙΑ ΣΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

Άτομα μεταβλητή Χ μεταβλητή Y... Ν XN YN

ΑΛΓΕΒΡΑ KAI ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΩΝ Α ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ( ) ΛΥΣΕΙΣ ΤΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗΣ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

ΛΟΓΙΣΜΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 4: ΕΜΒΑΔΟΝ ΕΠΙΠΕΔΟΥ ΧΩΡΙΟΥ

KΕΦΑΛΑΙΟ 7 ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΤΙΚΗ ΟΛΟΚΛΗΡΩΣΗ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4. α > α. Γνωρίζουµε ότι για κάθε x ( 0, + ) l οg x. Αυτό σηµαίνει ότι σε κάθε x ( 0, ) l οg x, εποµένως έχουµε τη συνάρτηση:

Μαθηµατικά Ιβ Σελίδα 1 από 7 ΚΑΙ ΟΡΘΟΓΩΝΙΟΙ ΠΙΝΑΚΕΣ

ΑΛΓΕΒΡΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ Οι ερωτήσεις Α Ψ του σχολικού βιβλίου [1]

Αλγόριθµοι Άµεσης Απόκρισης

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου ΙΙ

Θέματα Εξετάσεων Φεβρουαρίου 2011:

ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΑΛΓΕΒΡΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

Α. ΤΕΤΡΑΓΩΝΙΚΗ ΡΙΖΑ ΘΕΤΙΚΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ

Τα παρακάτω είναι τα κυριότερα θεωρήματα και ορισμοί από το σχολικό βιβλίο ακολουθούμενα από δικά μας σχόλια. 1 ο ΠΡΩΤΟ.

δίνει την πυκνότητα νετρονίων ανά μονάδα ενέργειας. Αναφέρεται συνήθως στη βιβλιογραφία απλά ως «πυκνότητα νετρονίων» ενώ η

ΓΡΑΦΙΚΗ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ ΓΡΑΦΙΚΗ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ ΑΠΟΣΤΑΣΗ ΥΟ ΣΗΜΕΙΩΝ ( ) = +. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) x x ( ) ( ) ΙΑΜΑΝΤΟΠΟΥΛΟΣ ΘΥΜΙΟΣ 1

Σημειωση Αν καποια προταση απο τις επομενες χρησιμοποιηθει χρειαζεται αποδειξη. Εξαιρεση αποτελουν οι(3),(13),(21)

ν = 2, από τους οποίους όμως γνωρίζουμε μόνο 5, αυτούς που προκύπτουν για

ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΩΡΙΑΣ

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 1 Ενότητα # 6: Έννοια της συνάρτησης μεταφοράς Παραδείγματα εφαρμογής σε φυσικά συστήματα

Μελέτη συνάρτησης f(x) = α x. α f(x) είναι περιττή α 0 x. Να μελετηθεί ως προς την μονοτονία η συνάρτηση f με f(x),α 0

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΤΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 2009.

1. Κάθε πολυώνυµο που µετά από αναγωγή οµοίων όρων και διάταξη κατά τις φθίνουσες

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου

1.3 ΜΟΝΟΤΟΝΕΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ - ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ

Μέρος Α - Kεφάλαιο 7ο - Θετικοί και Αρνητικοί Αριθμοί Α.7.8. Δυνάμεις ρητών αριθμών με εκθέτη φυσικό

Λύσεις θεμάτων Α εξεταστικής περιόδου εαρινού εξαμήνου (Ιούνιος 2015)

Κεφάλαιο 2 ο. Γραμμικά Δικτυώματα

ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΩΡΙΑΣ. 1. y - -2 x + π. f (x) = 3x, x = 1. π y = 9 x - 6. δ. f (x) = x, x0. 4. y = -9 x + 5. (2000-1ο)

1. Να σημειώσετε το Σωστό ( ) ή το Λάθος ( ) στους παρακάτω ισχυρισμούς:

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 2

Παραρτήματα. Παράρτημα 1 ο : Μιγαδικοί Αριθμοί

ΕΚΘΕΤΙΚΕΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ f (x)=α x,α>0 και α 1 λέγεται εκθετική συνάρτηση

f (x) = g(x) p(x) = q(x). ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ ΠΡΩΤΟΥ ΒΑΘΜΟΥ

Στοιχεία εισαγωγής για τη Φυσική Α Λυκείου

ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΙΣ ΚΑΜΠΥΛΕΣ ΖΗΤΗΣΗΣ ΚΑΙ ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΚΑΙ ΕΙΣΟ ΗΜΑΤΟΣ

Αλγεβρα Β Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος. ΕΚΘΕΤΙΚΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ. α Rκαι. Rτότε

Βρέντζου Τίνα Φυσικός Μεταπτυχιακός τίτλος ΜEd: «Σπουδές στην εκπαίδευση»

Επαναληπτικές Έννοιες

ΘΕΜΑΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 2015

Ερωτήσεις θεωρίας βασισμένες στο βιβλίο των μαθηματικών της Γ τάξης

Ε Π Α Ν Α Λ Η Ψ Η. 1. Τα σύνολα των αριθµών: 2. Η Απόλυτη τιµή ενός πραγµατικού αριθµού α είναι ίση µε την µε την απόστασή του από το

just ( u) Πατρόκλου 66 Ίλιον

Πραγματικοί αριθμοί Οι πράξεις & οι ιδιότητες τους

1) Υπόδειγµα Εντολέα - Εντολοδόχου, η περίπτωση του Ηθικού Κινδύνου.

i Είναι εξίσωση δευτερου βαθµού µε τη διαφορά ότι της λείπει ο σταθερός όρος ( ) ( ) ( ) ( )

Η έννοια του διανύσματος

ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ ΥΟ ΤΥΧΑΙΩΝ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ

ΓΡΑΦΙΚΕΣ ΠΑΡΑΣΤΑΣΕΙΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΩΝ

Transcript:

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώττο Εκπιδευτικό Ίδρυμ Πειριά Τεχνολογικού Τομέ Συστήμτ Αυτομάτου Ελέγχου II Ενότητ #3: Ευστάθει Συστημάτων - Αλγεβρικό Κριτήριο Routh Δημήτριος Δημογιννόπουλος Τμήμ Μηχνικών Αυτομτισμού Τ.Ε

Άδειες Χρήσης Το πρόν εκπιδευτικό υλικό υπόκειτι σε άδειες χρήσης Creative Commons. Γι εκπιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειτι σε άλλου τύπου άδεις χρήσης, η άδει χρήσης νφέρετι ρητώς. 2

Χρημτοδότηση Το πρόν εκπιδευτικό υλικό έχει νπτυχθεί στ πλίσι του εκπιδευτικού έργου του διδάσκοντ. Το έργο «Ανοικτά Ακδημϊκά Μθήμτ στο Ανώττο Εκπιδευτικό Ίδρυμ Πειριά Τεχνολογικού Τομέ» έχει χρημτοδοτήσει μόνο τη νδιμόρφωση του εκπιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείτι στο πλίσιο του Επιχειρησικού Προγράμμτος «Εκπίδευση κι Δι Βίου Μάθηση» κι συγχρημτοδοτείτι πό την Ευρωπϊκή Ένωση (Ευρωπϊκό Κοινωνικό Τμείο) κι πό εθνικούς πόρους. 3

Σκοποί Ενότητς Η έννοι της ευστάθεις συστήμτος Η ευστάθει κι το χρκτηριστικό πολυώνυμο συστήμτος Εξκρίβωση ευστάθεις με λγεβρικά κριτήρι Απίτηση ευστάθεις κτά το σχεδισμό ελεγκτήκριτηρίου Routh χρήση 4

Περιεχόμεν Ενότητς Ευστάθει συστημάτων Πρτηρήσεις στην ευστάθει συστημάτων Κριτήριο Routh Πρδείγμτ Ιδιιτερότητες εφρμογής κριτηρίου Routh Εφρμογή κριτηρίου Routh στην ευστάθει κλειστού βρόχου 5

Ευστάθει Συστημάτων 6

Ευστάθει Συστημάτων - 1 Η ευστάθει είνι εσωτερική ιδιότητ του συστήμτος κι δεν εξρτάτι πό το είδος του σήμτος εισόδου: u(t) γι τον νοικτό βρόχο ή r(t) γι τον κλειστό βρόχο 7

Ευστάθει Συστημάτων - 2 Η ευστάθει συνδέετι με τη συνάρτηση μετφοράς (κι άρ κι τη διφορική εξίσωση) του συστήμτος. Διάφοροι ορισμοί της ευστάθεις έχουν δοθεί. 8

Ευστάθει Συστημάτων - 3 Η ευστάθει συνδέετι με τη συνάρτηση μετφοράς (κι άρ κι τη διφορική εξίσωση) του συστήμτος. Διάφοροι ορισμοί της ευστάθεις έχουν δοθεί. Γι πράδειγμ, έν σύστημ χρκτηρίζετι ως ευστθές ότν: u(t) < N y(t) < M < με u(t) σήμ εισόδου, y(t) πόκριση κι Ν, Μ>0 κι. Ο πρπάνω μθημτικός ορισμός (που νφέρετι στη βιβλιογρφί ως BIBO- Bounded Input, Bounded Output) υπογρμμίζει ότι σε έν ευστθές σύστημ μι δεδομένη διέγερση δεν πρόκειτι ν προκλέσει άπειρη πόκριση. (1) 9

Ευστάθει Συστημάτων - 4 Άλλος ορισμός βσίζετι στη χρήση της κρουστικής συνάρτησης δ(t) κι χρκτηρίζει ευστθές το σύστημ γι το οποίο: u(t) = δ(t) lim y(t) = 0 t (2) 10

Ευστάθει Συστημάτων - 5 Άλλος ορισμός βσίζετι στη χρήση της κρουστικής συνάρτησης δ(t) κι χρκτηρίζει ευστθές το σύστημ γι το οποίο: u(t) = δ(t) lim y(t) t = 0 (2) Άρ η στιγμιί διέγερση του συστήμτος προκλεί πόκριση που συγκλίνει τελικά στο μηδέν (κι δεν εμφνίζει τλντωτική συμπεριφορά, γι πράδειγμ). 11

Ευστάθει Συστημάτων - 6 Άλλος ορισμός βσίζετι στη χρήση της κρουστικής συνάρτησης δ(t) κι χρκτηρίζει ευστθές το σύστημ γι το οποίο: u(t) = δ(t) lim y(t) = 0 t Άρ η στιγμιί διέγερση του συστήμτος προκλεί πόκριση που συγκλίνει τελικά στο μηδέν (κι δεν εμφνίζει τλντωτική συμπεριφορά, γι πράδειγμ). Αντίστοιχ, ότν το ευστθές σύστημ διεγείρετι πό έν σήμ βημτικής μορφής, τότε η πόκρισή του θ συγκλίνει σε κάποι συγκεκριμένη (όχι άπειρη) τιμή. (2) 12

Ευστάθει Συστημάτων - 7 Η ευστάθει εξετάζετι πό τους πόλους* του συστήμτος. * Πόλοι του συστήμτος είνι οι λύσεις του χρκτηριστικού πολυωνύμου (δηλδή του πολυωνύμου του προνομστή) της συνάρτησης μετφοράς του. Οι μηδενιστές (ρίζες) του συστήμτος είνι οι λύσεις του πολυωνύμου του ριθμητή της συνάρτησης μετφοράς. 13

Ευστάθει Συστημάτων - 8 Η ευστάθει εξετάζετι πό τους πόλους* του συστήμτος. Έν σύστημ είνι ευστθές ότν όλοι οι πόλοι του έχουν ρνητικό πργμτικό μέρος. * Πόλοι του συστήμτος είνι οι λύσεις του χρκτηριστικού πολυωνύμου (δηλδή του πολυωνύμου του προνομστή) της συνάρτησης μετφοράς του. Οι μηδενιστές (ρίζες) του συστήμτος είνι οι λύσεις του πολυωνύμου του ριθμητή της συνάρτησης μετφοράς. 14

Ευστάθει Συστημάτων - 9 Η ευστάθει εξετάζετι πό τους πόλους* του συστήμτος. Έν σύστημ είνι ευστθές ότν όλοι οι πόλοι του έχουν ρνητικό πργμτικό μέρος. Αν το ευστθές σύστημ έχει πόλους πργμτικούς ριθμούς, τότε υτοί θ είνι ρνητικοί. * Πόλοι του συστήμτος είνι οι λύσεις του χρκτηριστικού πολυωνύμου (δηλδή του πολυωνύμου του προνομστή) της συνάρτησης μετφοράς του. Οι μηδενιστές (ρίζες) του συστήμτος είνι οι λύσεις του πολυωνύμου του ριθμητή της συνάρτησης μετφοράς. 15

Ευστάθει Συστημάτων - 10 Η ευστάθει εξετάζετι πό τους πόλους* του συστήμτος. Έν σύστημ είνι ευστθές ότν όλοι οι πόλοι του έχουν ρνητικό πργμτικό μέρος. Αν το ευστθές σύστημ έχει πόλους πργμτικούς ριθμούς, τότε υτοί θ είνι ρνητικοί. Αν το πργμτικό μέρος των πόλων είνι μηδέν, τότε εμφνίζετι τλντωτική συμπεριφορά της πόκρισης y(t) γι σήμ εισόδου βημτικής (ή κρουστικής) μορφής που συνεχίζετι γι «άπειρο» χρόνο. Ανφερόμστε τότε σε διάφορη ευστάθει ή ουδετερότητ. 16

Ευστάθει Συστημάτων - 11 * Πόλοι του συστήμτος είνι οι λύσεις του χρκτηριστικού πολυωνύμου (δηλδή του πολυωνύμου του προνομστή) της συνάρτησης μετφοράς του. Οι μηδενιστές (ρίζες) του συστήμτος είνι οι λύσεις του πολυωνύμου του ριθμητή της συνάρτησης μετφοράς. 17

Πρτηρήσεις στην Ευστάθει Συστημάτων 18

Πρτηρήσεις - 1 Ανφερόμστε στους πόλους της συνάρτησης μετφοράς του συστήμτος με τη δεδομένη συνδεσμολογί. Αν, γι πράδειγμ, έν σύστημ G(s) είνι ευστθές ως υτοτελές σύστημ, δηλδή έχει πόλους με ρνητικό πργμτικό μέρος, τότε: 19

Πρτηρήσεις - 2 Ανφερόμστε στους πόλους της συνάρτησης μετφοράς του συστήμτος με τη δεδομένη συνδεσμολογί. Αν, γι πράδειγμ, έν σύστημ G(s) είνι ευστθές ως υτοτελές σύστημ, δηλδή έχει πόλους με ρνητικό πργμτικό μέρος, τότε: ΔΕΝ μπορούμε ν ποφνθούμε γι την ευστάθει του συστήμτος σε κλειστό βρόχο ΜΕΧΡΙ ν υπολογίσουμε τη νέ συνάρτηση μετφοράς που χρκτηρίζει τη συνδεσμολογί υτή κι ν εξετάσουμε τους νέους πόλους που προκύπτουν. 20

Πρτηρήσεις - 3 Η διδικσί υτή είνι ρκετά επίπονη ν έχουμε κάποιο σύνθετο ελεγκτή C(s) στον κλειστό βρόχο (γιτί;) ή, πολύ πλά, το χρκτηριστικό πολυώνυμο κλειστού βρόχου που προκύπτει είνι υψηλής τάξης (βθμού). Το ίδιο, προφνώς, ισχύει κι γι υτοτελές σύστημ με χρκτηριστικό πολυώνυμο υψηλής τάξης (βθμού). Γι τούτο έχουν προτθεί κριτήρι που διερευνούν την ευστάθει του συστήμτος, χωρίς τη λύση του χρκτηριστικού πολυωνύμου, λλά πλά χρησιμοποιώντς τους συντελεστές του. 21

Κριτήριο Routh 22

Κριτήριο Routh - 1 Υποθέστε ότι το χρκτηριστικό πολυώνυμο του συστήμτος είνι Q(s)= n s n + n-1 s n-1 + + 1 s+ 0. Τότε οι συντελεστές του γράφοντι όπως στο πρκάτω διάγρμμ: s n n n-2 n-4... s n-1 n-1 n-3 n-5... s n-2 n-1 n-2 n bn-1 = n- 1 s n-3 bn-1n-3 cn-1 = bn- 1 s 0 n-1 b n-3 n-3 b c n-1 n-4 n n-5 n-3 = b... -5 n-1 b n-1 n-5 n-1 n-5 n-3 = bn-1 b n = 23

Κριτήριο Routh - 2 s n n n-2 n-4... s n-1 n-1 n-3 n-5... s n-2 n-1n-2 bn-1 = n- 1 s n-3 bn-1 n-3 cn-1 = bn- 1 n n-1 b n-3 n-3 s 0 b c n-1 n-4 n n-5 n-3 = b -5... n-1 Αν οι συντελεστές της πρώτης στήλης (που φίνοντι με δίγρμμο περίγρμμ) δεν εμφνίζουν λλγή προσήμου τότε το σύστημ είνι ευστθές. b n-1 n-5 n-1 n-5 n-3 = bn-1 b n = 24

Κριτήριο Routh - 3 s n n n-2 n-4... s n-1 n-1 n-3 n-5... s n-2 n-1n-2 bn-1 = n- 1 s n-3 bn-1 n-3 cn-1 = bn- 1 n n-1 b n-3 n-3 s 0 b c n-1 n-4 n n-5 n-3 = b -5... n-1 Αν οι συντελεστές της πρώτης στήλης (που φίνοντι με δίγρμμο περίγρμμ) δεν εμφνίζουν λλγή προσήμου τότε το σύστημ είνι ευστθές. Σε άλλη περίπτωση, το πλήθος των ενλλγών προσήμου 25 δείχνει κι το πλήθος των στθών πόλων. b n-1 n-5 n-1 n-5 n-3 = bn-1 b n =

Κριτήριο Routh Πρδείγμτ 26

Πράδειγμ 1 (1) Έστω χρκτηριστικό πολυώνυμο Q(s)= s 3-2 s 2-5 s+6. Υποθέτουμε ότι δεν μπορούμε ν υπολογίσουμε τους πόλους υτού (οι οποίοι έχουν τις τιμές 1,-2 κι 3). Με το κριτήριο Routh έχουμε: s 3 1-5 s 2-2 6 s 1 s 0 [(-2) (-5)-6 1]/(-2) = -2 [(-2) 6-0/(-2) =6 0 27

Πράδειγμ 1 (2) Έστω χρκτηριστικό πολυώνυμο Q(s)= s 3-2 s 2-5 s+6. Υποθέτουμε ότι δεν μπορούμε ν υπολογίσουμε τους πόλους υτού (οι οποίοι έχουν τις τιμές 1,-2 κι 3). Με το κριτήριο Routh έχουμε: s 3 1-5 s 2-2 6 s 1 s 0 [(-2) (-5)-6 1]/(-2) = -2 [(-2) 6-0/(-2) =6 Εμφνίζοντι δύο λλγές προσήμου (πό 1 σε -2 κι πό -2 σε 6) στην στήλη που μς ενδιφέρει, άρ υπάρχουν δύο στθείς πόλοι (οι οποίοι, προφνώς, θ είνι οι 1 κι 3). 0 28

Πράδειγμ 2 Έστω το χρκτηριστικό πολυώνυμο Q(s)= s 3-3 s+2, όπου με χρήση του κριτηρίου Routh s 3 1-3 s 2 0!! 2 s 1 ;;;;; ;;; s 0 ;;;;; Στην (ιδιάζουσ) περίπτωση που ένς όρος της εν λόγω στήλης προκύπτει ίσος με το 0, ντικθιστούμε τον όρο υτό πό μι «πολύ μικρή θετική» ποσότητ ε, κι συνεχίζουμε όπως κι πριν. Έστω γι πράδειγμ το οποίο θ εξετστεί με το κριτήριο Routh: 29

Πράδειγμ 2 (Συνέχει) s 3 1-3 s 2 0!! Αντικτάστση πό ε>0 2 s 1 [-3 ε-2]/ε 0 s 0 2 Ο όρος {[-3 ε-2]/ε} είνι ρνητικός, άρ υπάρχουν στθείς πόλοι. Δύο ενλλγές προσήμου (πό ε σε {[-3 ε-2]/ε} κι πό {[- 3 ε-2]/ε} σε 2) άρ υπάρχουν δύο στθείς πόλοι (πράγμ σωστό φού υπολογίζοντς τις λύσεις του συγκεκριμένου πολυωνύμου βρίσκουμε 1, 1 κι -2). 30

Ιδιιτερότητες Εφρμογής Κριτηρίου Routh 31

Ιδιιτερότητες Εφρμογής Κριτηρίου Routh Αν σε μι ολόκληρη σειρά όλοι οι όροι είνι ίσοι με μηδέν, τότε ή υπάρχουν 2 συζυγείς φντστικές λύσεις, ή 2 πργμτικές με διφορετικά πρόσημ ή, τέλος, 2 μιγδικές συμμετρικές ως προς το μηδέν. 32

Εφρμογή Κριτηρίου Routh στην Ευστάθει Κλειστού Βρόχου 33

Εφρμογή Κριτηρίου Routh στην Ευστάθει Κλειστού Βρόχου - 1 Έστω το πρκάτω σχήμ ελέγχου, στο οποίο θ πρέπει ν κθοριστεί η τιμή του ελεγκτή Kp ώστε ν έχουμε ευστάθει: Χρησιμοποιώντς τον τύπο της συνάρτησης μετφοράς κλειστού βρόχου θ έχουμε: Y(s) C(s) G(s) Kp G(s) Kp = = = 3 2 R(s) 1+ C(s) G(s) 1+ Kp G(s) s + 3 s + 2 s + Kp 34

Εφρμογή Κριτηρίου Routh στην Ευστάθει Κλειστού Βρόχου - 2 Άρ σχημτίζουμε τον πρκάτω πίνκ: s 3 1 2 s 2 3 Kp s 1 [6-Kp]/3 0 s 0 Kp που επιβάλλει γι ευστάθει του συστήμτος θετικότητ του όρου [6- Kp], δηλδή Κp<6. 35

Τέλος Ενότητς