OSNOVI AUTOMATSKOG UPRAVLJANJA PROCESIMA. Vežba br. 3: Dinamički modeli sistema u MATLABu

Σχετικά έγγραφα
OSNOVI AUTOMATSKOG UPRAVLJANJA PROCESIMA. Vežba br. 4: Formiranje blok dijagrama sistema u SIMULINKu

Elementi spektralne teorije matrica

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

IZVODI ZADACI (I deo)

III VEŽBA: FURIJEOVI REDOVI

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

PRAVA. Prava je u prostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom paralelnim sa tom pravom ( vektor paralelnosti).

OSNOVI AUTOMATSKOG UPRAVLJANJA PROCESIMA. Vežba br. 6: Dinamika sistema u frekventnom domenu u MATLABu

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

Poglavlje 7. Blok dijagrami diskretnih sistema

Zavrxni ispit iz Matematiqke analize 1

Teorijske osnove informatike 1

Funkcije dviju varjabli (zadaci za vježbu)

41. Jednačine koje se svode na kvadratne

Pismeni ispit iz matematike GRUPA A 1. Napisati u trigonometrijskom i eksponencijalnom obliku kompleksni broj, zatim naći 4 z.

IZVODI ZADACI (I deo)

Prvi kolokvijum. y 4 dy = 0. Drugi kolokvijum. Treći kolokvijum

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

Osnovne teoreme diferencijalnog računa

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

IZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo

4.7. Zadaci Formalizam diferenciranja (teorija na stranama ) 343. Znajući izvod funkcije x arctg x, odrediti izvod funkcije x arcctg x.

Funkcija prenosa linearnog sistema

- pravac n je zadan s točkom T(2,0) i koeficijentom smjera k=2. (30 bodova)

SISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA

Stabilnost linearnih sistema automatskog upravljanja

APROKSIMACIJA FUNKCIJA

Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.

Kaskadna kompenzacija SAU

( , treći kolokvij) 3. Na dite lokalne ekstreme funkcije z = x 4 + y 4 2x 2 + 2y 2 3. (20 bodova)

SISTEMI AUTOMATSKOG UPRAVLJANJA SAU Predavanje 11

PARCIJALNI IZVODI I DIFERENCIJALI. Sama definicija parcijalnog izvoda i diferencijala je malo teža, mi se njome ovde nećemo baviti a vi ćete je,

SOPSTVENE VREDNOSTI I SOPSTVENI VEKTORI LINEARNOG OPERATORA I KVADRATNE MATRICE

5 Sistemi linearnih jednačina. a 11 x 1 + a 12 x a 1n x n = b 1 a 21 x 1 + a 22 x a 2n x n = b 2.

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

Dijagonalizacija operatora

Riješeni zadaci: Limes funkcije. Neprekidnost

Prikaz sustava u prostoru stanja

Elektrotehnički fakultet univerziteta u Beogradu 26. jun Katedra za Računarsku tehniku i informatiku

RIJEŠENI ZADACI I TEORIJA IZ

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

2log. se zove numerus (logaritmand), je osnova (baza) log. log. log =

FAKULTET PROMETNIH ZNANOSTI

5. Karakteristične funkcije

Dimenzionisanje štapova izloženih uvijanju na osnovu dozvoljenog tangencijalnog napona.

MATERIJAL ZA VEŽBE. Nastavnik: prof. dr Nataša Sladoje-Matić. Asistent: dr Tibor Lukić. Godina: 2012

Strukture podataka i algoritmi 1. kolokvij 16. studenog Zadatak 1

Kontrolni zadatak (Tačka, prava, ravan, diedar, poliedar, ortogonalna projekcija), grupa A

( ) ( ) 2 UNIVERZITET U ZENICI POLITEHNIČKI FAKULTET. Zadaci za pripremu polaganja kvalifikacionog ispita iz Matematike. 1. Riješiti jednačine: 4

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

MATEMATIKA 2. Grupa 1 Rexea zadataka. Prvi pismeni kolokvijum, Dragan ori

Konstruisati efikasan algoritam znači dati skup preciznih uputstava kako doći do rešenja zadatog problema Algoritmi se mogu opisivati:

7 Algebarske jednadžbe

Operacije s matricama

numeričkih deskriptivnih mera.

Trigonometrija 2. Adicijske formule. Formule dvostrukog kuta Formule polovičnog kuta Pretvaranje sume(razlike u produkt i obrnuto

nvt 1) ukoliko su poznate struje dioda. Struja diode D 1 je I 1 = I I 2 = 8mA. Sada je = 1,2mA.

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

Trigonometrijske nejednačine

SISTEMI AUTOMATSKOG UPRAVLJANJA

18. listopada listopada / 13

IspitivaƬe funkcija: 1. Oblast definisanosti funkcije (ili domen funkcije) D f

4 Numeričko diferenciranje

2. Ako je funkcija f(x) parna onda se Fourierov red funkcije f(x) reducira na Fourierov kosinusni red. f(x) cos

OSNOVI ELEKTRONIKE. Vežbe (2 časa nedeljno): mr Goran Savić

2. KOLOKVIJ IZ MATEMATIKE 1

OSNOVI AUTOMATSKOG UPRAVLJANJA PROCESIMA. Vežba br. 9: Odzivi zatvorenog regulacionog kola SIMULINK

MEHANIKA FLUIDA. Isticanje kroz otvore sa promenljivim nivoom tečnosti

Napisat demo program koji generira funkciju prijenosa G(s)=(2s+4)/(s2+4s+3) s=tf('s'); Br=2*s+4;Naz=s^2+4*s+3; G=Br/Naz

KOMUTATIVNI I ASOCIJATIVNI GRUPOIDI. NEUTRALNI ELEMENT GRUPOIDA.

STATIČKE KARAKTERISTIKE DIODA I TRANZISTORA

Zadatak 2 Odrediti tačke grananja, Riemann-ovu površ, opisati sve grane funkcije f(z) = z 3 z 4 i objasniti prelazak sa jedne na drugu granu.

Funkcija prenosa. Funkcija prenosa se definiše kao količnik z transformacija odziva i pobude. Za LTI sistem: y n h k x n k.

OSNOVI ELEKTRONIKE VEŽBA BROJ 1 OSNOVNA KOLA SA DIODAMA

Riješeni zadaci: Nizovi realnih brojeva

Matematka 1 Zadaci za drugi kolokvijum

Funkcije više promenljivih. Uvod u funkcije više promenljivih

MATEMATIKA Pokažite da za konjugiranje (a + bi = a bi) vrijedi. a) z=z b) z 1 z 2 = z 1 z 2 c) z 1 ± z 2 = z 1 ± z 2 d) z z= z 2

Veleučilište u Rijeci Stručni studij sigurnosti na radu Akad. god. 2011/2012. Matematika. Monotonost i ekstremi. Katica Jurasić. Rijeka, 2011.

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

SISTEMI AUTOMATSKOG UPRAVLJANJA

radni nerecenzirani materijal za predavanja

Prediktor-korektor metodi

Klasifikacija blizu Kelerovih mnogostrukosti. konstantne holomorfne sekcione krivine. Kelerove. mnogostrukosti. blizu Kelerove.

Mreže sa dva pristupa

M086 LA 1 M106 GRP. Tema: Baza vektorskog prostora. Koordinatni sustav. Norma. CSB nejednakost

OM2 V3 Ime i prezime: Index br: I SAVIJANJE SILAMA TANKOZIDNIH ŠTAPOVA

radni nerecenzirani materijal za predavanja R(f) = {f(x) x D}

Cauchyjev teorem. Postoji više dokaza ovog teorema, a najjednostvniji je uz pomoć Greenove formule: dxdy. int C i Cauchy Riemannovih uvjeta.

10. STABILNOST KOSINA

PID: Domen P je glavnoidealski [PID] akko svaki ideal u P je glavni (generisan jednim elementom; oblika ap := {ab b P }, za neko a P ).

Algoritmi zadaci za kontrolni

PRIMJER 3. MATLAB filtdemo

Elektromotorni pogon je jedan DINAMIČKI SISTEM, koji se može podeliti na više DINAMIČKIH PODSISTEMA između kojih postoji INTERAKCIJA.

SEMINAR IZ KOLEGIJA ANALITIČKA KEMIJA I. Studij Primijenjena kemija

Geometrija (I smer) deo 1: Vektori

5 Ispitivanje funkcija

1.4 Tangenta i normala

RAČUNSKE VEŽBE IZ PREDMETA POLUPROVODNIČKE KOMPONENTE (IV semestar modul EKM) IV deo. Miloš Marjanović

Eksponencijalna i logaritamska funkcija

Transcript:

OSNOVI AUTOMATSKO UPAVLJANJA POCESIMA Vežba br. : Dinamički modeli itema u MATLABu I Prenone funkcije Dinamički itemi e mogu prikazati u tri domena: vremenkom, Laplace-ovom i frekentnom. U vremenkom domenu dinamički model e predtavlja u obliku jedne ili itema diferencijalnih jednačina. Ukoliko je item linearan, a ima jedan ulaz i jedan izlaz, pogodno ga je prikazati u Laplace-ovom domenu, tj. pomoću prenone funkcije. Pomoću Laplace-ove tranformacije e obične, linearne, diferencijalne jednačine prevode u algebarke, koje u lakše za rešavanje. Prenona funkcija e može predtaviti kao količnik dva polinoma: Y b + b m m m m n n U an + an +... + b + b +... + a + a 0 0 ) gde u Y i U Laplaove tranformacije ignala na izlazu i ulazu iz itema, repektivno. Imenilac prenone funkcije e zove karakteritični polinom, a izraz: n n an + an +... + a + a0 0 ) e naziva karakteritična jednačina i značajna je za ipitivanje tabilnoti itema. Stepen polinoma u imeniocu n određuje red itema, a za prenone funkcije važi da je polinom u brojiocu manjeg ili najviše itog) reda kao polinom u imeniocu: m n. Prenona funkcija itema e takođe može predtaviti u faktorizovanoj formi: z) z ) zm ) K ) p ) p ) p ) gde je K pojačanje itema, z, z,..., z m u nule prenone funkcije dok u p, p,..., p n polovi prenone funkcije itema. Korišćenjem programkog paketa MATLAB i njegovih modula Control Sytem i Symbolic Math, moguće je izvršiti modelovanje itema koje je bazirano na relacijama ) i ). Za definianje prenonih funcija u obliku količnika dva polinoma koriti e naredba tf kraćeno od tranfer function) iz Control Sytem Toolboxa. Na primer, prenona funkcija: + + + e u Matlabu zadaje pomoću naredbe: n

>> tf[ 0], [ ])! Iz predhodne naredbe e vidi da e polinomi u brojiocu i imeniocu zadaju kao vektori koeficijenata polinoma od najvišeg tepena po -u do lobodnog člana, što je definiano u Vežbi br..? Definiati prenone funkcije: i + + + + + + + + Prenone funkcije u faktorizovanom obliku e definišu pomoću naredbe zpk, koja adrži vektore nula, polova i pojačanje. Na primer, prenona funkcija: + ) + ) + ) e zadaje u Matlabu pomoću: >> zpk[ ], [-; -; -],)? Definiati prenone funkcije: + 6 i + i) + + i) + ) 0.5) U ledećem primeru će biti ilutrovano formiranje prenone funkcije za jednotavni proce koji e reće u hemijkoj indutriji. Na Slici je prikazan protočni rezervoar a tečnošću. Poprečni preek rezervoara C) je kontantan, a celokupni otpor iticanja je koncentrian na izlaznom vodu. Materijalni bilan ovog nivo itema prvog reda je: dh C Fi Fo ) F i dt Za linearni ventil u kome je koncentrian h otpor iticanja ) važi: C h F o ) Slika. Protočni rezervoar Zamenom e dobija dinamički model itema u vremenkom domenu, tj. obična diferencijalna jednačina prvog reda: dh h C Fi 5) dt Primnom Laplace-ove tranformacije na jednačinu napianu preko promenjivih odtupanja i množenjem cele jednačina a dobija e: CH Fi H 6) F o

Odavde e dobija prenona funkcija procea koja povezuje izlaznu veličinu viinu nivoa u rezervoaru, H, a ulaznom veličinom ulaznim protokom, F i : H F i C + 7) Ako e prenona funkcija 7) uporedi a opštim oblikom prenone funkcije prvog reda: K τ + 8) Može e uočiti da je pojačanje itema, K, u datom primeru K, a vremenka kontanta, τ, jednaka proizvodu τc. Ako je površina poprečnog preeka C m, a otpornot iticanja.5 /m, onda e dobija da je prenona funkcija za konkretni primer: H F + i 9) Prenona funkcija 9) e u MATLABu može zadati pomoću naredbe: >> tf[], [ ]) ili u faktorizovanom obliku, pomoću naredbe: >> zpk[ ], [-/], /). Definiati prenone funkcije: a) + b) + + + + c) + d) e) + ) ) + 0.5) 0.5 + ) 5 f) 6 + ) + ) + ) II Tranformacije iz jednog u drugi oblik prenone funkcije Prenona funkcija u obliku dva polinoma ) e tranformiše u faktorizovanu formu ) korišćenjem naredbe tfzp. Na primer, prenona funkcija: + 5 e konvertuje u faktorizovan oblik pomoću: + + + >> [z, p, K] tfzp[ 5],[ ])

gde je vektor z vektor koji adrži nule prenone funkcije, p je vektor kolona) polova funkcije, dok je K pojačanje itema.? Odrediti pojačanja, nule i polove itema čija u prenone funkcije: + i K. + + + H + Konverzija iz faktorizovane forme ) u formu ) e otvaruje upotrebom naredbe zptf. Na primer: >> [bro, ime] zptf[-0.5],[-; -; -6],5) određuje koeficijente polinoma u brojiocu i imeniocu prenone funkcije čija je nula - 5 + 0.5) 0.5, polovi -, - i -6 a pojačanje K5: + ) + ) + 6)? Odrediti prenonu funkciju u obliku količnika polinoma za item: 0.5 + 6 i. + ) + ) + ) + )0.5 ). Tranformiati prenone funkcije u faktorizovanu formu: a) + b) + + + + c) +. Tranformiati prenone funkcije u formu količnika dva polinoma: a) b) + ) ) + 0.5) 0.5 + ) 5 c) 6 + ) + ) + ) III edna i paralelena veza III. Određivanje prenone funkcije redne veze Prenona karakteritika u dva redno vezana elementa koji imaju prenone funkcije i je. Naredba erie omogućava određivanje ekvivalentne prenone funkcije dva redno vezana elementa. Na primer: >> [num,den]erie[],[ ],[],[ 5]) određuje koeficijente brojioca i imenioca prenone funkcije redne veze elemenata definianih a i. + + 5

? Odrediti ekvivalentnu prenonu funkciju dva redno vezana elementa a prenonim + 7 funkcijama i. + + + 5! U jednoj naredbi erie mogu e redno vezati amo dva elementa. III.. Određivanje prenone funkcije paralelne veze Paralelna veza dva elementa definianih a i je ± ±.U MATLABu e za određivanje prenone funkcije dva paraleleno vezana elementa koriti naredba parallel. Na primer: >> [bro,ime]parallel[],[ ],[],[ 5]) određuje vektore koeficijenata brojioca i imenioca prenone funkcije paralelene veze elemenata čije u prenone funkcije i. + + 5? Odrediti prenonu funkciju paralelene veze elemenata čije u prenone + + karakteritike i. + + 5 + 6! U jednoj naredbi parallel mogu e redno vezati amo dva elementa.. Naći prenonu funkciju redne veze tri elemanta definiana a: i + + +, + 0.5. Naći prenonu funkciju paralelne veze tri elementa defininih u prvom zadatku.. Složeni reaktorki item e može predtaviti ledećim blok dijagramom: + 5 + Prenone funkcije pojedinačnih reaktora u: i + 5 0.5 + +, +, + Naći ekvivalentnu prenonu funkciju ovog reaktorkog itema. IV Negativna povratna prega

Negativna povratna prega e četo koriti u itemima automatkog upravljanja i može e predtaviti pomoću ledećeg blok dijagrama: + Ekvivalentna prenona funkcija - negativne povratne prege je: + Pomoću naredbe feedback u Matlabu e dobija ekvivalentna prenona funkcija negativne povratne prege. Na primer, ako u: i, + + + onda e prenona funkcija negativne povratne prege može dobiti pomoću: >> [bro, ime] feedback[], [ ], [], [ ])! U naredbama erie, parallel i feedback e koriti amo prenone funkcije u obliku količnika polinoma tf)? Odrediti ekvivalentnu prenonu funkciju negativne povratne prege: + - de u prenone funkcije elemenata: +, + ) + ), + +. Odrediti ekvivalentnu prenonu funkciju itema koji je definian ledećim blok dijagramom: X + + Y + - Prenone funkcije pojedinačnih elemenata u: + ),,, + + + + 0.5) +.5).5 +