Anteprima
Vedrai una selezione di 10 pagine su 127
Esercizi ed esami di Control Systems Pag. 1 Esercizi ed esami di Control Systems Pag. 2
Anteprima di 10 pagg. su 127.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Esercizi ed esami di Control Systems Pag. 6
Anteprima di 10 pagg. su 127.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Esercizi ed esami di Control Systems Pag. 11
Anteprima di 10 pagg. su 127.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Esercizi ed esami di Control Systems Pag. 16
Anteprima di 10 pagg. su 127.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Esercizi ed esami di Control Systems Pag. 21
Anteprima di 10 pagg. su 127.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Esercizi ed esami di Control Systems Pag. 26
Anteprima di 10 pagg. su 127.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Esercizi ed esami di Control Systems Pag. 31
Anteprima di 10 pagg. su 127.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Esercizi ed esami di Control Systems Pag. 36
Anteprima di 10 pagg. su 127.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Esercizi ed esami di Control Systems Pag. 41
1 su 127
D/illustrazione/soddisfatti o rimborsati
Disdici quando
vuoi
Acquista con carta
o PayPal
Scarica i documenti
tutte le volte che vuoi
Estratto del documento

State and Output Response: Time Domain Analysis

Example 4.41 (Battelotti)

A = 1 | 0 | 12 | 0 | 00 | 1 | 0

x0 = 110

u(t) = 0

calculate the zero input to state response

> calculate eigenvalues

det(λI - A) = λ |1 -1 0|| 2 λ 0|| 0 2 λ|

= (t-λ)(t2-1, t-2)

= (λ-1)[(λ-1)t22] - 4

  • λ1 = 0
  • λ2 = 1
  • λ3 = 1

> calculate e vectors

(A-λiI)zi = 0 →| 1 0 1 | |zi1| = |0|| 2 0 2 | |zi2| = |0|| 0 1 2 | |zi3| = |0|

  • zi3 = zi1
  • zi4 = ¼1/√(3)
  • zi5 = 1/√(3)

> equivalently i can write zi = λ11

(A-λ2I)z2 = 0

| 0 0 01 | |zj we have asymptotic stability only if a ≥ 0

=> now we calculate the response:

L{yforced}(s) = P(s) L{v(t)}(s)                 sI/O transfer function = C(sI - A)⁻¹ B + D => P(s), 1/(s+a)

Lt cos(t)(s) = s/s²+1

=> L{yₓ₂ₜ}(s) = s___p(s) which is a strictly proper function so we can use …

=> p(s) = …

=> comparing we obtain A: - 2/(1+a)², B: 2a/(1+a)²

=> now we go back in time:

-> G(s): 100/s

5

and no more constraints on G (1

could be even worth to

send

the gain k=100, but he won't do that.

Before doing it, must update the Bode plots to the new function P(s):

100/s

s

by the Bode plot of P(s):

100/s

s

log w have at w 0.1 rads -> magnitude: 80 dB

phase: -186 -> -m60

-> have to decrease the magnitude by 80 dB and me by 60°

-> increase m°, decrease magnitude (care D) -> combine anticipative action to mend,

re phase and alternative action to drop re magnitude

otherwise simply by a proper

control action as r;

can do that -> have no constraints

on G(i)

-> always start with the anticipative action (no work on the phase) and then alternative

- we can choose me=16 and wi=4 rads/s -> obtain me=60

and wt=w1>> wi->40

-> G(s): 100/s

1+τoS/

m*

Gα(s)

-> at w*: 100/s

1-τoS/

m*

gives 12 dB

60°

-> now the starting values are:

80; 12; 92 dB

phase 170; 60 = -120 -> me=60°

- the alternative action must be of -92 dB 0.0101

-> G(s): 100/s

1+4τ0S 0.0101

1-2.5S

-> from Bode plot we do Nyquist plot of P(s).G(s)

-> o o.c. w occurs around -1

n=0

-> the closed loop system is a stable

s = 2 do Bode plots with sum Arg(P(jw)) = N * pi

w= w0

from that Nyquist plot become

exercise 1.5

P(s) = (5s)^2 / s(s-1)(5s+1)(s+3) => n_p = 1, z_1: z_2: -1, p_1: -1, p_2: 2, p_3: -3, p_4: 0

non considerando il polo m s=0 ho P(0) = 1 / (x1)(x2)(x3)

|P(0,i)|: 6.3 dB

Root Locus (module 10)

Exercise 2.1

P(s):

s : n. number of poles=3, p₁=0 p₂=1 p₃=-2m: n. number of zeros=0n - m = n° root locus=3ξ: asymptotic center: {0-1-2} / 3n-m=1

- have to determine singular points, in which more than one curve pass.

R(s,k): 1 + k P(s): 5(s+1)(s+2) / k, : 5 (3s-25 k 5(s+1)(s+2) (s+1)s(s+2)

  • 1 / s₂
  • 1 / s
  • 1 / s₁
  • 1 / s
  • 1 / s₁₂
  • - 5(2)(35+2.5*6) (25-2.5)5-5
  • - (35+6)5-2

{5(s+1)(s+2)} s(s+1)(s+2)

  • {
    • s(5k) {s35-25}k=0
    • s35-25{3}k=0
    • 35+6s42=0
    s35-25}
  • s:3/⁵ : s₁= 1 / sq. 3⁵

s₂: -sq 1/⁵³:-0.423

  • {k: 3/⁵₃
  • {k₂: 3/⁵₃

s₂: -sq 1/⁵/-1577

Exercise 2.2

  • P(s): s4↑ -¹...₁=-1 ₁=₂=0 ₃=-3
  • n=3 m -1.
  • n−m = 2
  • s₀-{1¬0 3}- (¹₂)2

Singular points:

  • R(s,k): = 1:k P(s): s3/35
  • :k5+k (x=s3/2) ks=3 ks k o o-{:} s(5s3/3)=0
  • k= s2*35 =25 & # 0/(2-5)
  • s(s+1)(s+2) s(s+4)/ s(s)(s₂)
  • {1/}
  • if -⁵ # 5
    • 1/s ₣₃
    • -1/s₃:1/2(2/3:3-15)-0.5005
    • 1/s₄
    • k= (s/³)=³5
    • -2(6)=s2x(s)
    • (²5s3) k=s4+5

    - 2s+6> [5>k]

    3s5 - 55s4 + 583 - 5s (21g + 12k2) - 144k2

    V12 = 5(210 + k2 - 290) - k2 + 1/5 (37 + 36k2)

    V2 37 + 36k2

    V2 360k2

    V' = 5 210 + 72k2

    k2(37 + 36k2)

    V2 = 8k2 - 9 x 8(72 k2 - 11240k2 + 79992)

    37 + 36k2

    (58/32 - 11240 k2 + 79992)

    37 + 36k2

    5.8

    3/36

    0.9

    N + - -

    D - + +

    ⇒ Ok k2<0

    Now draw the root locus of Et(s):

    P0: 0

    P1: -1

    P2: 7/33

    P3: 7/33

    P4: 1/2

    P5: 9/33

    R(s; k) = (3(s+4)(s+5)(s+4) 1. k + 2(s - 2))/s(s+1)(s+5)(s+4)

    Js

    -4s3 - 1653 - 11.6s - 216 + 12k

    So: 4

    -1

    (2)

    -7/3

Dettagli
Publisher
A.A. 2020-2021
127 pagine
3 download
SSD Ingegneria industriale e dell'informazione ING-INF/04 Automatica

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher simone.43 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Control Systems e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Università degli Studi di Roma La Sapienza o del prof Battilotti Stefano.