Szabályozási Rendszerek

Slides:



Advertisements
Hasonló előadás
Váltakozó feszültség.
Advertisements

A szabályozott szakasz statikus tulajdonsága
Gyakorló feladatsor – 2013/2014.
VEGYÉSZETI-ÉLELMISZERIPARI KÖZÉPISKOLA CSÓKA
Vezérlés, szabályozás, automatizálás
A SZABÁLYOZÓKÖR MŰKÖDÉSI ELEVE
Elektrotechnika 5. előadás Dr. Hodossy László 2006.
Irányítástechnika II. rész
Szabályozási Rendszerek
Volumetrikus szivattyúk
Az elektromágneses indukció. A váltakozó áram.
Diszkrét idejű bemenet kimenet modellek
A félvezető dióda (2. rész)
A bipoláris tranzisztor III.
Készítette: Glisics Sándor
Elektronikai Áramkörök Tervezése és Megvalósítása
Elektronikai Áramkörök Tervezése és Megvalósítása
A villamos és a mágneses tér
A soros és a párhuzamos kapcsolás
Elektrotechnika 11. előadás Dr. Hodossy László 2006.
Elektrotechnika 7. előadás Dr. Hodossy László 2006.
Elektrotechnika 4. előadás Dr. Hodossy László 2006.
Elektrotechnika 1. előadás Dr. Hodossy László 2006.
Elektrotechnika 8. előadás Dr. Hodossy László 2006.
Elektrotechnika 12. előadás Dr. Hodossy László 2006.
Elektrotechnika előadás Dr. Hodossy László 2006.
Alapok 2013/2014, őszi szemeszter gyakorlati foglalkozás Automatizálási tanszék.
Szabályozási Rendszerek
Erősítők.
A jelátvivő tag Az irányítástechnika jelátvivő tagként vizsgál minden olyan alkatrészt (pl.: tranzisztor, szelep, stb.), elemet vagy szervet (pl.: jelillesztő,
FOLYTONOS SZABÁLYOZÁS
Soros kapcsolás A soros kapcsolás aktív kétpólusok, pl. generátorok, vagy passzív kétpólusok, pl. ellenállások egymás utáni kapcsolása. Zárt áramkörben.
A Transzformátor szerda, október 3. Varga Zsolt.
Feszültség, ellenállás, áramkörök
Szonolumineszcencia vizsgálata
Nagyfeszültség előállítása. Vizsgálófeszültségek fajtái: Váltakozó feszültség, egyenfeszültség, aperiodikus feszültséghullám, nagyfrekvenciás, csillapodó.
A műveleti erősítők alkalmazásai Az Elektronika 1-ben már szerepelt:
A tranzisztor kimeneti karakterisztikái
Aszinkron gépek.
Aktív villamos hálózatok
BEVEZETŐ Dr. Turóczi Antal
Alapok 2013/2014, őszi szemeszter gyakorlati foglalkozás Automatizálási tanszék.
MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306
Szabályozási Rendszerek
Szabályozási Rendszerek 2014/2015, őszi szemeszter Automatizálási tanszék.
Flyback konverter Under the Hood.
Elektronikus tananyag
Szabályozási Rendszerek 2014/2015, őszi szemeszter Előadás Automatizálási tanszék.
Szabályozási Rendszerek 2014/2015 őszi szemeszter Előadás Automatizálási tanszék.
Az eredő szakasz GE(s) átmeneti függvénye alapján
ELEKTRONIKA 2 (BMEVIMIA027)
Az egyhurkos szabályozási kör kompenzálása
Alkatrészek viselkedése EGY ADOTT frekvencián: R CL URUR IRIR UCUC ICIC ILIL Feszültségek, áramok: ULUL t  /2 u(t) i(t) U max I max T t  /2 u(t) i(t)
Az egyhurkos szabályozási kör statikus jellemzői
Villamos töltés – villamos tér
Készült a HEFOP P /1.0 projekt keretében Az információtechnika fizikája III. Előadás Stacionárius és kvázistatcionárius áramkörök Törzsanyag.
Az elektromágneses indukció
MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306
7. Egyenirányító alapkapcsolások
A villamos és a mágneses tér kapcsolata
A jelátvivő tag Az irányítástechnika jelátvivő tagként vizsgál minden olyan alkatrészt (pl.: tranzisztor, szelep, stb.), elemet vagy szervet (pl.: jelillesztő,
Szelep választása hőcserélő tömegáram- szabályozásához Épületüzemeltetés, Készítette: Garamvári Andrea Czétány László Petróczi Zsolt.
Elektromosságtan.
Klasszikus szabályozás elmélet
Elektromágneses indukció
Ellenállások soros és párhuzamos kapcsolása
Elektromos alapjelenségek, áramerősség, feszültség (Összefoglalás)
Elektronika Tranzisztor (BJT).
Az elektromos áram.
Klasszikus szabályozás elmélet
Előadás másolata:

Szabályozási Rendszerek Automatizálási tanszék Szabályozási Rendszerek 2013/2014, őszi szemeszter Előadás

Alapkapcsolások Párhuzamos kapcsolás 𝑌= 𝑌 1 + 𝑌 2 = 𝑊 1 𝑈 + 𝑊 2 𝑈 = 𝑊 1 + 𝑊 2 𝑈= 𝑊 er 𝑈 𝑊 er = 𝑊 1 𝑠 + 𝑊 2 𝑠

Alapkapcsolások Soros kapcsolás 𝑌= 𝑊 1 ( 𝑊 2 𝑈) = 𝑊 er 𝑈

Visszacsatolásos kapcsolás Alapkapcsolások Visszacsatolásos kapcsolás 𝑌= 𝑊 1 (𝑈− 𝑊 2 𝑌) = 𝑊 1 𝑈− 𝑊 1 𝑊 2 𝑌 1+ 𝑊 1 𝑊 2 𝑌= 𝑊 1 𝑈 𝑌= 1+ 𝑊 1 𝑊 2 ) −1 𝑊 1 𝑈= 𝑊 er 𝑈 𝑊 er = 𝑊 1 𝑠 1+ 𝑊 1 𝑠 𝑊 2 𝑠

Elágazási és összegzési pontok szabályai Alapkapcsolások Elágazási és összegzési pontok szabályai

Alapkapcsolások 1. példa

Alapkapcsolások 2. példa

Alapkapcsolások 2. példa

Alapkapcsolások 2. példa

Alapkapcsolások 2. példa

Alapkapcsolások 2. példa 𝑊 er = 𝑊 1 𝑠 𝑊 2 𝑠

Alapkapcsolások 2. példa 𝑊 er = 𝑊 1 𝑠 𝑊 2 𝑠

Alapkapcsolások 2. példa 𝑊 er = 𝑊 1 𝑠 𝑊 2 𝑠

Alapkapcsolások 2. példa

Alapkapcsolások 2. példa 𝑊 er = 𝑊 1 𝑠 1+ 𝑊 1 𝑠 𝑊 2 𝑠 𝑊 er = 𝐻 2 𝐻 3 𝐻 4 1− 𝐻 3 𝐻 4 𝐻 5 1+ 𝐻 2 𝐻 3 𝐻 4 1+ 𝐻 3 𝐻 4 𝐻 5 𝐻 7 𝐻 4 𝑊 er = 𝐻 2 𝐻 3 𝐻 4 1− 𝐻 3 𝐻 4 𝐻 5 1+ 𝐻 2 𝐻 3 𝐻 7 1+ 𝐻 3 𝐻 4 𝐻 5 𝑊 er = 𝐻 2 𝐻 3 𝐻 4 1− 𝐻 3 𝐻 4 𝐻 5 1+ 𝐻 3 𝐻 4 𝐻 5 + 𝐻 2 𝐻 3 𝐻 7 1+ 𝐻 3 𝐻 4 𝐻 5 𝑊 er = 𝐻 2 𝐻 3 𝐻 4 1− 𝐻 3 𝐻 4 𝐻 5 + 𝐻 7 𝐻 2 𝐻 3

Alapkapcsolások 2. példa

Alapkapcsolások 2. példa

Alapkapcsolások 3. példa

Alapkapcsolások 3. példa

Alapkapcsolások 3. példa

Alapkapcsolások 3. példa

Alapkapcsolások 3. példa 𝑊 er = 𝑊 1 𝑠 1+ 𝑊 1 𝑠 𝑊 2 𝑠

Lineáris tagok leírási módszerei közötti áttérési lehetőségek Lineáris tagok és rendszerek leírási módszerei Lineáris tagok leírási módszerei közötti áttérési lehetőségek W(t) DE W(s) SE v(t)

Differenciálegyenletről az átviteli függvényre való áttérés Lineáris tagok és rendszerek leírási módszerei Differenciálegyenletről az átviteli függvényre való áttérés 𝑎 𝑛 𝑦 (𝑛) +…+ 𝑎 1 𝑦 (1) + 𝑎 0 𝑦 = 𝑏 𝑚 𝑢 (𝑚) +…+ 𝑏 1 𝑢 (1) + 𝑏 0 𝑢 𝑊 𝑠 = 𝑗=0 𝑚 𝑏 𝑗 𝑠 𝑗 𝑖=0 𝑛 𝑎 𝑖 𝑠 𝑖 Kimenő jel: 𝑌 𝑠 =𝑊 𝑠 𝑈(𝑠)

A súlyfüggvény és az átviteli függvény közötti kapcsolat Lineáris tagok és rendszerek leírási módszerei A súlyfüggvény és az átviteli függvény közötti kapcsolat 𝑤 𝑡 =ℒ −1 𝑊(𝑠) = 𝑑𝑣 𝑑𝑡 ℒ 𝑤(𝑡) =𝑊(𝑠) Kimenő jel: 𝑦 𝑡 = 0 𝑡 𝑢 𝑡−𝜏 𝑤 𝜏 𝑑𝜏

Az átviteli függvény és az átmeneti függvény közötti kapcsolat Lineáris tagok és rendszerek leírási módszerei Az átviteli függvény és az átmeneti függvény közötti kapcsolat ℒ 𝑣(𝑡) =𝑊(𝑠) 1 𝑠 𝑣 𝑡 =ℒ −1 𝑊(𝑠) 1 𝑠 = 0 𝑡 𝑤 𝜏 𝑑𝜏 Kimenő jel: 𝑦 𝑡 = 0 𝑡 𝑢 𝑡−𝜏 𝑑𝑣 𝜏

Az állapotegyenletről az átviteli függvényre való áttérés Lineáris tagok és rendszerek leírási módszerei Az állapotegyenletről az átviteli függvényre való áttérés 𝑥 =𝐴𝑥+𝐵𝑢, 𝑥 0 =0, 𝑦=𝐶𝑥+𝐷𝑢. 𝑊 𝑠 =𝐶 (𝑠𝐼−𝐴) −1 𝐵+𝐷. Az átviteli függvényről az állapotegyenletre való áttérés: szabályozó alak 𝑌 𝑠 = 𝐵 𝑠 𝐴 𝑠 𝑈 𝑠 = 𝑏 𝑛−1 𝑠 𝑛−1 +…+ 𝑏 1 𝑠+ 𝑏 0 𝑎 𝑛 𝑠 𝑛 +…+ 𝑎 1 𝑠+ 𝑎 0 . 𝑥 = − 𝑎 𝑛−1 𝑎 𝑛 − 𝑎 𝑛−2 𝑎 𝑛 … − 𝑎 1 𝑎 𝑛 − 𝑎 0 𝑎 𝑛 1 0 … 0 0 0 1 … 0 0 ∶ ∶ ∶ ∶ 0 0 … 1 0 𝑥+ 1 𝑎 𝑛 0 0 ∶ 0 𝑢, 𝑦= 𝑏 𝑛−1 𝑏 𝑛−1 … 𝑏 1 𝑏 0 𝑥.

Ideális alaptagok Arányos tag Differenciálegyenlete: 𝑎 0 𝑦 𝑡 = 𝑏 0 𝑢 𝑡 , Átviteli függvénye: 𝑊 𝑠 =𝐴, Súlyfüggvénye: w t = 𝐴𝛿 𝑡 , Átmeneti függvénye: 𝑣 𝑡 =ugrásfüggvény, Nyquist: Egy pont a valós tengelyen, Amplitúdó-diagram: Frekvenciatengellyel párhuzamos, Frekvencia-diagram: Fázisszöge: minden frekvencián zérus. Pl.: - elektronikus erősítő a lineáris tartományban

Ideális alaptagok Integráló tag Differenciálegyenlete: 𝑇 𝐼 d𝑦 𝑡 d𝑡 =𝑢 𝑡 , A differenciálegyenlet megoldása: 𝑦 𝑡 = 1 𝑇 𝐼 0 𝑡 𝑢 𝑡 d𝑡+𝑐, Átviteli függvénye: 𝑊 𝑠 = 1 𝑠 , Súlyfüggvénye: w t =ugrásfüggvény, Átmeneti függvénye: 𝑣 𝑡 =sebességugrás, Nyquist: pozitív ω -ra a negatív Im tengelyre eső egyenes, Amplitúdó-diagram: −20dB/dekád, metszéspont: 1/𝑇 𝐼 -nél, Frekvencia-diagram: Fázisszöge: minden frekvencián -90∘. Pl.: - folyadéktartály beáramló folyadék és a szintmagasság közti összefüggés, vagy - egy kondenzátor kapocsfeszültsége és a töltőárama közti összefüggés, vagy - motor szögelfordulás-változása a fordulatszám függvényében

Ideális alaptagok Differenciáló tag Differenciálegyenlete: y t = d𝑢 𝑡 d𝑡 , y t = 𝜏 D d𝑢 𝑡 d𝑡 , Átviteli függvénye: 𝑊 𝑠 =𝑠, 𝑊 𝑠 = 𝜏 D 𝑠, Súlyfüggvénye: w t =2 ellentétes irányú 𝛿(𝑡), Átmeneti függvénye: 𝑣 𝑡 = 𝜏 d területű 𝛿 𝑡 , Nyquist: pozitív ω -ra a pozitív Im tengelyre eső egyenes, Amplitúdó-diagram: +20dB/dekád, metszéspont: 1/𝑇 𝐷 -nél, Frekvencia-diagram: Fázisszöge: minden frekvencián +90∘ Pl.: - nyitott szekunderkörű transzformátor primer áramának és szekunder oldali indukált feszültségének kapcsolata, ha a primer körben a primer áram nem változik ugrásszerűen

Ideális alaptagok Holtidős tag 𝑦 𝑡 = 0, ha 𝑡< 𝑇 d , 𝑢 𝑡− 𝑇 d , ha 𝑡≥ 𝑇 d , Differenciálegyenlete: 𝑎 0 𝑦 𝑡 = 𝑏 0 𝑢 𝑡− 𝑇 d , vagy 𝑦 𝑡 =𝐴𝑢 𝑡− 𝑇 d , Átviteli függvénye: 𝑊 𝑠 =𝐴 𝑒 −𝑠 𝑇 d , Súlyfüggvénye: w t = 𝑇 d −vel eltolt 𝐴 területű 𝛿(𝑡), Átmeneti függvénye: 𝑣 𝑡 = 𝑇 d −vel eltolt 𝐴 amplitúdójú ugrás, Nyquist: Egymást fedő körök, 𝜔 növelésével -𝜔 𝑇 𝑑 szöggel fordul el, Amplitúdó-diagram: Frekvenciatengellyel párhuzamos, Frekvencia-diagram: Fázisszöge: lineárisan változik a frekvenciával. Pl.: - minden reális rendszerben jelen van. Energiaáramlási jelenségeknél (pl. szállítószalagon, vagy csővezetéken történő anyagtovábbítás, hőáramlás) nem hanyagolható el

Egytárolós (arányos) tag Tárolós tagok Egytárolós (arányos) tag Differenciálegyenlete: 𝑇 d𝑦(𝑡) d𝑡 +𝑦 𝑡 =𝐴𝑢 𝑡 , Átviteli függvénye: 𝑊 𝑠 = 𝐴 1+𝑠𝑇 , Súlyfüggvénye: 𝑤 𝑡 = 𝐴 𝑇 𝑒 −𝑡/𝑇 , Átmeneti függvénye: 𝑣 𝑡 =𝐴(1− 𝑒 −𝑡/𝑇 ), Nyquist: pozitív ω -ra egy félkör, ω = 0-tól, ω →∞-ig, Amplitúdó-diagram: 0dB 1/T-ig, utána -20dB/dekád, Frekvencia-diagram: −arctg 𝜔𝑇 . Pl.: - soros RL kör