Sisteme de ordinul I şi II

Σχετικά έγγραφα
METODE AVANSATE DE MASURARE COMANDA SI AUTOMATIZARE

4. Analiza în timp a sistemelor liniare continue şi invariante

4.7. Stabilitatea sistemelor liniare cu o intrare şi o ieşire

Ministerul Educaţiei Naționale Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare

METODA OPERATIONALA LAPLACE

CAPITOLUL 1. În acest paragraf vom reaminti noţiunea de primitivă, proprietăţile primitivelor şi metodele generale de calcul ale acestora.

Olimpiada Naţională de Matematică Etapa locală Clasa a IX-a M 1

SEMINARUL 3. Cap. II Serii de numere reale. asociat seriei. (3n 5)(3n 2) + 1. (3n 2)(3n+1) (3n 2) (3n + 1) = a

TEMA 9: FUNCȚII DE MAI MULTE VARIABILE. Obiective:

Curs 9. Teorema limită centrală. 9.1 Teorema limită centrală. Enunţ

Analiza matematica Specializarea Matematica vara 2010/ iarna 2011

Probleme rezolvate. = 1, frecvenţele: F

Capitole fundamentale de algebra si analiza matematica 2012 Analiza matematica

a) (3p) Sa se calculeze XY A. b) (4p) Sa se calculeze determinantul si rangul matricei A. c) (3p) Sa se calculeze A.

Sunt variabile aleatoare care iau o infinitate numărabilă de valori. Diagrama unei variabile aleatoare discrete are forma... f. ,... pn.

Transformata Radon. Reconstructia unei imagini bidimensionale cu ajutorul proiectiilor rezultate de-a lungul unor drepte.

5.5. REZOLVAREA CIRCUITELOR CU TRANZISTOARE BIPOLARE

Matematici Speciale. Conf.Dr. Dana Constantinescu Departamentul de Matematici Aplicate Universitatea din Craiova

Demodularea (Detectia) semnalelor MA, Detectia de anvelopa

INTRODUCERE IN TEORIA SISTEMELOR

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor X) functia f 1

CAPITOLUL 3. FILTRE CU RĂSPUNS INFINIT LA IMPULS

Formula lui Taylor. 25 februarie 2017

MODELAREA MATEMATICĂ A SISTEMELOR CONTINUE

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor

Inegalitati. I. Monotonia functiilor

Analiza în curent continuu a schemelor electronice Eugenie Posdărăscu - DCE SEM 1 electronica.geniu.ro

Curs 10 Funcţii reale de mai multe variabile reale. Limite şi continuitate.

Elementul de întârziere de ordinul doi, T 2

5. Polii şi zerourile funcţiei de transfer

6 n=1. cos 2n. 6 n=1. n=1. este CONV (fiind seria armonică pentru α = 6 > 1), rezultă

( ) () t = intrarea, uout. Seminar 5: Sisteme Analogice Liniare şi Invariante (SALI)

Componente şi Circuite Electronice Pasive. Laborator 4. Măsurarea parametrilor mărimilor electrice

Laborator 11. Mulţimi Julia. Temă

TEORIA SISTEMELOR AUTOMATE. Prof. dr. ing. Valer DOLGA,

4. Ecuaţii diferenţiale de ordin superior

Proiectarea filtrelor prin metoda pierderilor de inserţie

Componente şi Circuite Electronice Pasive. Laborator 3. Divizorul de tensiune. Divizorul de curent

Integrala nedefinită (primitive)

COMBINATORICĂ. Mulţimile ordonate care se formează cu n elemente din n elemente date se numesc permutări. Pn Proprietăţi

Metode iterative pentru probleme neliniare - contractii

2. CONVOLUTIA. 2.1 Suma de convolutie. Raspunsul sistemelor discrete liniare si invariante in timp la un semnal de intrare oarecare.

Laborator 4 Interpolare numerica. Polinoame ortogonale

DISTANŢA DINTRE DOUĂ DREPTE NECOPLANARE

T R A I A N ( ) Trigonometrie. \ kπ; k. este periodică (perioada principală T * =π ), impară, nemărginită.

RĂSPUNS Modulul de rezistenţă este o caracteristică geometrică a secţiunii transversale, scrisă faţă de una dintre axele de inerţie principale:,

7. ECUAŢII ŞI SISTEME DE ECUAŢII DIFERENŢIALE

Curs 4 aprilie 2016 Prof.dr.ing Iulian Lupea, UTCluj

ELEMENTE DE STABILITATE A SISTEMELOR LINIARE

Definiţia generală Cazul 1. Elipsa şi hiperbola Cercul Cazul 2. Parabola Reprezentari parametrice ale conicelor Tangente la conice

COLEGIUL NAȚIONAL MIHAI VITEAZUL SF. GHEORGHE, COVASNA SĂ ȘTII MAI MULTE, SĂ FII MAI BUN LA MATEMATICĂ

FILTRE LC PROIECTATE PE BAZA PARAMETRILOR DE LUCRU

Curs 4 Serii de numere reale


PROBLEME PROPUSE- SET4 Controlul interferenţei intersimbol. Criteriile lui Nyquist Transmisiuni codare corelativă.

Conice. Lect. dr. Constantin-Cosmin Todea. U.T. Cluj-Napoca

Analiza bivariata a datelor

Tema: şiruri de funcţii

Seminar 3. Serii. Probleme rezolvate. 1 n . 7. Problema 3.2. Să se studieze natura seriei n 1. Soluţie 3.1. Avem inegalitatea. u n = 1 n 7. = v n.

8.4 Circuite rezonante RLC

Aplicaţii ale principiului I al termodinamicii la gazul ideal

T R A I A N. Numere complexe în formă algebrică z a. Fie z, z a bi, Se numeşte partea reală a numărului complex z :

BAREM DE CORECTARE CLASA A IX A

Planul determinat de normală şi un punct Ecuaţia generală Plane paralele Unghi diedru Planul determinat de 3 puncte necoliniare

SEMINAR TRANSFORMAREA LAPLACE. 1. Probleme. ω2 s s 2, Re s > 0; (4) sin ωt σ(t) ω. (s λ) 2, Re s > Re λ. (6)

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

3.4 Integrarea funcţiilor trigonometrice. t t. 2sin cos 2tg. sin + cos 1+ cos sin 1 tg t cos + sin 1+ x 1

6. AMPLIFICATOARE DE RADIOFRECVENŢĂ DE PUTERE

Transformări de frecvenţă

Curs 14 Funcţii implicite. Facultatea de Hidrotehnică Universitatea Tehnică "Gh. Asachi"

Profesor Blaga Mirela-Gabriela DREAPTA

(a) se numeşte derivata parţială a funcţiei f în raport cu variabila x i în punctul a.

Clasa a IX-a. 1. Rezolvaţi în R ecuaţiile: (3p) b) x x x Se consideră mulţimile A = { }, (2p) a) Determinaţi elementele mulţimii A

Toate subiectele sunt obligatorii. Timpul de lucru efectiv este de 3 ore. Se acordă din oficiu 10 puncte. SUBIECTUL I.

2.1. Procese si sisteme dinamice. Model.

Seminariile Capitolul X. Integrale Curbilinii: Serii Laurent şi Teorema Reziduurilor

Subiecte Clasa a VIII-a

Transformata z (TZ) TZ este echivalenta Transformatei Laplace (TL) in domeniul sistemelor discrete. In domeniul sistemelor continui: Sistem continuu

Subiecte Clasa a VII-a

SUBGRUPURI CLASICE. 1. SUBGRUPURI recapitulare

V O. = v I v stabilizator

Functii Breviar teoretic 8 ianuarie ianuarie 2011

MARCAREA REZISTOARELOR

VII.2. PROBLEME REZOLVATE

SEMINAR 14. Funcţii de mai multe variabile (continuare) ( = 1 z(x,y) x = 0. x = f. x + f. y = f. = x. = 1 y. y = x ( y = = 0

FIABILITATEA SISTEMELOR INFORMATICE

5.4. MULTIPLEXOARE A 0 A 1 A 2

Lucrarea Nr. 5 Comportarea cascodei EC-BC în domeniul frecvenţelor înalte

6.1. DERIVATE ŞI DIFERENŢIALE PENTRU FUNCŢII REALE DE O VARIABILĂ REALĂ. APLICAŢII

CAPITOLUL IV CALCULUL DIFERENŢIAL PENTRU FUNCŢII REALE DE O VARIABILA REALĂ

5. FUNCŢII IMPLICITE. EXTREME CONDIŢIONATE.

REPREZENTAREA MATEMATICA A SISTEMELOR

CULEGERE DE PROBLEME

SEMINAR TRANSFORMAREA FOURIER. 1. Probleme

R R, f ( x) = x 7x+ 6. Determinați distanța dintre punctele de. B=, unde x și y sunt numere reale.

PROBLEME CU PARTEA ÎNTREAGĂ ŞI

Dinamica structurilor şi inginerie seismică. Note de curs. Aurel Stratan

Statisticǎ - curs 2. 1 Parametrii şi statistici ai tendinţei centrale 2. 2 Parametrii şi statistici ai dispersiei 5

Polinoame Fibonacci, polinoame ciclotomice

Examenul de bacalaureat nańional 2013 Proba E. c) Matematică M_mate-info. log 2 = log x. 6 j. DeterminaŃi lungimea segmentului [ AC ].

Transcript:

Siseme de ordiul I şi II. Scopul lucrării Se sudiază comporarea î domeiul imp şi frecveţă a sisemelor de ordiul II. Siseme de ordiul I. Comporarea î domeiul imp a sisemelor de ordiul I U sisem de ordiul I de ip rece-jos ese descris de ecuaţia difereţială: dy() τ + y () = x () (.) d ude x() ese irarea iar y() ese ieşirea sisemului. τ se umeşe cosaa de imp a sisemului. Î codiţii de repaos iiţial ecuaţia (.) descrie u sisem liiar si ivaria i imp a cărui fucţie de sisem ese: HTJ () s =, Re{} s > (.) + sτ τ Se obţi: răspusul la impuls: / h () = e τ σ () (.3) τ răspusul idicial (la semalul reapă): / τ s () = h( θ ) dθ σ() = ( e ) σ() (.4) Se observă că, pe duraa uei cosae de imp, răspusul la impuls scade de e ori. U sisem de ordiul I rece-sus ese descris de ecuaţia difereţială: dy() dx() τ + y () = τ (.5) d d Î codiţii de repaos iiţial, fucţia de sisem ese: sτ HTJ () s =, Re{} s > (.6) + sτ τ 3. Comporarea î domeiul frecveţă a sisemelor de ordiul I Răspusul î frecveţă al uui sisem de ordiul I rece-jos ese: HTJ ( ω) = HTJ ( s) s= jω = (.7) + jωτ iar al uui sisem rece-sus: jωτ HTS ( ω) = HTS ( s) s= jω = (.8) + jωτ

Siseme de ordiul II 4. Comporarea î domeiul imp a sisemelor de ordiul II rece-jos Ecuaţia difereţială ce caracerizează sisemele de ordiul II rece-jos ese: d y() dy() + ξω ( ) ( ) + y = x d d (.9) ude x() ese irarea iar y() ese ieşirea sisemului. ω se umeşe pulsaţie aurala, iar ξ se umeşe gradul de amorizare al sisemului. Î codiţii de repaos iiţial, ecuaţia (.9) descrie u sisem liiar si ivaria î imp, a cărui fucţie de sisem ese: H( s) ω s + ξs+ Re{ s} σ (.) Polii fucţiei de sisem su daţi de rădăciile ecuaţiei: s + ξs+ = (.) şi au expresiile: c = ξω + ω ξ (.) = ξ ξ c (.3) Î cazul < ξ <, polii su disicţi şi complex cojugaţi. Se spue ca sisemul ese î regim supracriic şi σ = ξ. Î cazul ξ =, polii su reali şi se cofudă. Se spue ca sisemul ese î regim criic şi σ = ω. Î cazul ξ >, polii su disicţi si reali. Se spue ca sisemul ese î regim subcriic şi σ = ξω + ω ξ. Î ulimele două cazuri sisemul de ordiul II ese echivale cu două siseme de ordiul I coecae î cascadă. Răspusul la impuls al sisemului se obţie aplicâd rasformaa Laplace iversă fucţiei (.). Dacă ξ se obţie: c c h () = M e e σ () (.4) ude: M = ξ (.5) Peru ξ = se obţie: ω h () = ω e σ () (.6) Peru < ξ < relaţia (.4) devie: h () = Aω ξω e si( ω ) () ξ σ ξ (.7) Fucţiile h () su reprezeae î Figura. peru diverse valori ale lui ξ.

Figura. Răspusul la impuls al sisemului de ordiul II rece-jos, peru diverse valori ale lui ξ. O caracerizare uilă a uui sisem ese daă de răspusul său la semalul reapă (răspus idicial), oa s(). Se obţie: c c e e s () = h () σ () = h( τ) dτ = + M σ() c c (.8) dacă ξ şi: s () = ( e e ) σ () (.9) dacă ξ =. Peru < ξ < se obţie: ξω e s ( ) = A si( ω arccos ) ( ) ξ + ξ σ ξ Fucţiile s() su reprezeae î Figura. peru diverse valori ale lui ξ. (.) 3

Figura. Răspusul idicial al sisemului de ordiul II rece-jos, peru diverse valori ale lui ξ. Se observă că, î regim supracriic, răspusul idicial preziă supracreşeri şi oscilaţii iar î regim subcriic impul sau de răspus ese lug. 5. Comporarea î domeiul frecveţă a sisemelor de ordiul II rece-jos Răspusul î frecveţă al uui sisem de ordiul II rece-jos se obţie di (.) peru s= jω : H( jω) = (.) ( jω) + ξjω + Diagramele Bode corespuzăoare su prezeae î Figura.3. Se observă că, î regim supracriic caracerisica de modul are u maxim la pulsaţia: dacă ξ <. Peru ξ << se poae cosidera: Maximul ese da de: ω max = ω ξ (.) ωmax ω (.3) H ω = ξ ξ (.4) ( max ) /( ) Peru ξ << se obţie: H ( ωmax ) = ξ (.5) 4

Figura.3 Diagramele Bode peru u sisem de ordiul II rece-jos, peru diverse valori ale lui ξ. Dacă log H( ω ) 3dB (.6) max 5

auci sisemul se comporă ca u filru rece-badă. Aces lucru se îâmplă peru: 4 8 < ξ =.38 (.7) 8 Î aces caz, bada la 3 db se poae calcula aproximaiv cu relaţia: B = ξ (.8) Se defieşe facorul de caliae al sisemului de ordiul II rece-jos: Q = (.9) ξ 6. Tipuri de siseme de ordiul II rece-jos rece-sus rece-badă opreşe-badă A HTJ () s = ω Re{} s σ s > TJ + ξs+ A s HTS () s = Re{} s σ s > TS + ξs+ A s ξω HTB () s = Re{} s > σ s TB + ξs+ A s HOB () s = Re{} s > σ s OB ( + ) + ξs+ Peru valorile lui σ vezi comeariile ce urmează relaţiei (.3) (.3) (.3) (.3) (.33) 7. Desfăşurarea lucrării Vom folosi geeraor de semal, osciloscop filru: rece jos FTJ led verde; rece bada FTB led porocaliu; filru rece sus FTS led rosu sursa de alimeare (±V) peru filru. Iesirea 5Ω a geeraorului de semal ese coecaa la irarea osciloscopului (caalul ) si la irarea filrului. Iesirea filrului ese vizualizaa pe caalul al osciloscopului. 7. Se deermiă experimeal caracerisicile de frecveţă peru rei ipuri de siseme de ordiul doi (rece jos, rece sus, rece badă). Se masoara caracerisica de ampliudie si de faza peru filre. Daele iiţiale su: Ui = V, ampliudiea semalului de la irare (sau V varf-la-varf) f = 3.4 khz, frecveţa de ăiere a filrului Se compleează abelul de mai jos peru cele rei ipuri de filre: 6

f [ khz ]..4.4.4.9 3. 3.4 3.6 3.9 4.4 5.4 6.4 7.9 [ V ] Uou Δ T[ s] T[ s ] ϕ [ rad ] Defazajul se calculeaza folosid regula de rei simpla: T s ϕ rad Valorile Δ T[ s] si [ ] Δ [ ].. [ ] T[ s ]. -π ϕ [ rad ] πδt = T T s su ciie folosid cursorul osciloscopului. La fel si U [ ] folosii Δ V peru ca semalul de iesire ese pe caalul!). 7. Se repreziă grafic pe hârie milimerică caracerisicile de ampliudie si faza: Uou [ V] = fucie( kf ) Ui [ V] ϕ rad = fucie kf I oal: 6 grafice. [ ] ( ) ou V (Aeie: 8. Exerciţii î Malab Semal siusoidal =. Să se scrie ilul Graficele g x, pe axa x se scrie, iar pe axa y să se scrie f () şi g(). Să se reprezie grafic fucţiile f () = si ( π 5) şi g( ) f ( ) fucţiilor f ( x ) şi ( ) =:.:. f=si(*pi*5*) g=-f plo(,f,,g,'g'),grid o ile('graficele fuciilor f() si g()') xlabel(''), ylabel('f() si g()') Exerciţiu Să se reprezie grafic fucţia discreă: x( ) = si π, peru [, ]. Graficul să fie de culoare roşie. Să se scrie ilul şi ideificările axelor. Rprezearea se face cu comada sem. Covoluţia semalelor 7

Să se calculeze covoluţia liiară îre secveţele: x [ ] δ[ ] δ[ ] δ[ ] h [ ] δ[ ] δ[ ] δ[ ] δ[ 3] = + + şi = + + +. Se defieşe covoluţia lor liiară pri: y[ ] = x[ k] h[ k]. k = x=[ ]; h=[ ] disp('rezulaul covoluiei ese:') y=cov(x,h) sem(y) Să se calculeze şi să se reprezie grafic produsul de covoluţie liiară a secveţelor: x= σ σ 5, peru [ ] [ ] [ ] [ ] (,9) h=, peru x=[oes(,5),zeros(,6)]; =:; h=.9.^; y=cov(x,h); subplo(,,),sem(:,x),ile('x'),grid subplo(,,),sem(,h),ile('h'),grid subplo(,,),sem(:legh(y)-,y),ile('y'),grid Exerciţii. Se dau secveţele:, daca =,,,3,4,5 x [ ] =, i res +, daca =,, h [ ] =, i res Calculaţi aaliic y [ ] = x [ ] h [ ], folosid fucţia cov, şi reprezeaţi grafic rezulaul obţiu.. Se dau secveţele:, daca =,, x [ ] =, i res 5-, daca =,,,3,4 h [ ] =, i res Calculaţi aaliic y [ ] = x [ ] h [ ], folosid fucţia cov, şi reprezeaţi grafic rezulaul obţiu. Semale periodice Î MATLAB u se po geera secveţe de lugime ifiiă asfel îcâ rebuie preciza umărul de perioade peru o aumiă secveţă.. x [ ] = peru 5 (3 periode) =:5; x=; figure() sem(,x),grid x=[x,x,x]; figure() 8

sem(:(legh(x)-),x),grid Exerciţii Să se defiească şi să se reprezie grafic urmăoarele secveţe:. x [ ] = σ[ ] σ[ 4] peru 5 (5 periode). x [ ] δ[ ] δ[ ] 3 = 3 peru 5 (7 periode) Semale complexe. Să se defiească secveţa complexă: π j 5 x [ ] = e peru Să se reprezie parea pară respeciv impară peru aceasă secveţă. =-:; x=exp(j**pi/5); subplo(,,),sem(,real(x)),ile('real') subplo(,,),sem(,imag(x)),ile('imagiar') Exerciţiu Să se defiească secveţa complexă:. x [ ] ( ) = 3 j peru Să se reprezie parea pară respeciv impară peru aceasă secveţă. Explicaţi rezulaul obţiu î urma comezilor: plo(x) plo(x) 9