• Product
  • Suppliers
  • Manufacturers
  • Solutions
  • Free tools
  • Knowledges
  • Experts
  • Communities
Search


Hvernig á að finna DC-styrk fallsins (með dæmum)

Electrical4u
Svæði: Grunnar af elektrú
0
China

Hvað er yfirfærslufall

Hvað er yfirfærslufall

Yfirfærslufall lýsir sambandi milli úttakssignals stýringarkerfis og inntakssignals. Kassaskýrsla er myndræn framsetning á stýringarkerfinu sem notar kassa til að tákna yfirfærslufallið og örvar til að tákna mismunandi inntaks- og úttakssignali.

Yfirfærslufall
Yfirfærslufall

Yfirfærslufall er gagnlegt framsett af línulegu tímaóháða hreyfikerfi. Stærðfræðilega er yfirfærslufallið fall af tvíundarbreytum.

Fyrir allt stýringarkerfi er til viðmiðunar-inntak sem er kend sem eggja eða orsök sem virkar í gegnum yfirfærslufall til að búa til áhrif sem leiða til stýrðs úttaks eða svars.

Þannig er sambandið milli orsöku og áhrifa milli úttaks og inntaks tengt með yfirfærslufalli. Í Laplace-umveldi, ef inntakið er táknað með R(s) og úttakið er táknað með C(s).

Yfirfærslufallið fyrir stýringarkerfi er skilgreint sem hlutfall Laplace-umveldisins fyrir úttaksbreytu og Laplace-umveldisins fyrir inntaksbreytu, með tilliti til þess að allar upphaflegu skilyrði séu núll.


  \begin{align*} G(s)=\frac{C(s)}{R(s)}\end{align*}


Hvað er DC-styrkur?

Færslufall hefur mörg gagnlegt fysisk skýrsla. Stöðugur styrkur kerfisins er einfaldlega hlutfallið milli úttaks og inntaks í stöðugu hætti, sem er táknað með rauntölunni á bilinu frá neikvæðri óendanleika til jákvæðrar óendanleikar.

Þegar öruggt stjórnakerfi er hugboðað við stigafærslu, nálgast svarið í stöðugu hætti fastan stig.

Orðið DC-styrkur er lýst sem hlutfallið milli magns svarsins í stöðugu hætti og stigafærslunnar.

DC gain
DC-styrkur

DC-styrkur er hlutfallið milli magns svarsins við stöðugri stigafærslu og magns stigafærslunnar. Endanlegt gildissetning sýnir að DC-styrkur sé gildi færslufallsins metið við 0 fyrir örugg færsluföll.

Tíma-svar á fyrstu stigi kerfum

Röð dýnamísks kerfis er röð hæsta afleiðu á stjórnandi deildavigurs jöfnu. Fyrstu röð kerfis eru einfaldustu dýnamísku kerfis til greiningar.

Til að skilja hugmyndina um stöðugt fyrirspurnarhlutfall eða DC fyrirspurnarhlutfall, skoðum við almennt fyrstu röðarflutningsfall.


  \begin{align*}G(s)=\frac{G(s)}{R(s)} = \frac{b_{0}}{s+ a_{0}}\end{align*}


G(s) getur einnig verið skrifað sem

\begin{align*}\frac{K}{\tau s+1} = \frac{b_{0}}{s+a_{0}}\end{align*}


Hér,


  \begin{align*} a {0}=\frac{1}{\tau} \; \; \; \; b {0}=\frac{K}{\tau} \end{align*}

\tau er kallaður tímafasti. K er kallaður DC stigveldi eða stöðugt stigveldi

Hvernig á að finna DC stigveldi fyrir umhverfisfall

DC stigveldi er hlutfallið milli stöðugra úttaka kerfis og fasts inntaks, d.í. stöðugt efnahagslega svara.

Til að finna DC stigveldi fyrir umhverfisfall, skulum við athuga bæði samfelld og diskret línulegum umhverfingakerfum (LTI).

Samfelld LTI kerfi er gefið sem


(1) \begin{equation*} G(s)=\frac{Y(s)}{U(s)}\end{equation*}

Diskret LTI kerfi er gefið sem

\begin{equation*} G(z)=\frac{Y(z)}{U(z)}\end{equation*}


Notið endavigursreglu til að reikna stöðugt efnahagslegt svar.


(3) \begin{equation*} L\left ( y_{step(t)} \right )=G(s)\frac{1}{s}\end{equation*}



(4) \begin{equation*}DC\; \; Gain = \lim_{t\rightarrow \infty }y_{step(t)}\end{equation*}



(5) \begin{equation*} DC\; \; Gain = \lim_{s\rightarrow 0 }s\left [ G(s)\frac{1}{s} \right ]\end{equation*}


G(s) er stöðugt og allar pólar eru á vinstri hlið

Þannig,


(6) \begin{equation*}DC\; \; Gain = \lim_{s\rightarrow 0 }s\left [ G(s)\right ]\end{equation*}

Formúlan fyrir endagildissetninginn sem notuð er fyrir samfelld LTI kerfi er


(7) \begin{equation*}\frac{y(\infty)}{u(\infty)} = G(s)_{s=0}=G(0)\end{equation*}


Formúlan fyrir endagildissetninginn sem notuð er fyrir stakskipt LTI kerfi er


(8) \begin{equation*}\frac{y(\infty)}{u(\infty)} = G(z)_{z=1}=G(1)\end{equation*}


Bæði tilvikum, ef kerfið hefur samþættingu verður niðurstaðan \infty.

DC-styrkur er hlutfall milli stöðugasta inntaks og stöðugasta afleiðingar úttaks sem fæst með að deilda sér úttakinu. Hann er næstum sama fyrir bæði samfelld og diskret kerfi.

Deildun í samfelldu svæði

Í samfelldu kerfi eða ‘s’-svæði er jafna (1) deildin með því að margfalda hana með ‘s’.


(9) \begin{equation*}\frac{\dot{Y(s)}}{U(s)}= sG(s)\end{equation*}


þar sem \dot{Y(s)} er Laplace-ummyndun \dot{y(t)}

Deildun í diskretu svæði

Afleiða í diskretu svæði fæst með fyrstu mismun.


(10) \begin{equation*}\dot{y(k)}=\frac{y_{k}-y_{k-1}}{T}\end{equation*}



(11) \begin{equation*}\dot{Y(z)}=\frac{Y(z)-z^{-1}Y(z)}{T}\end{equation*}



(12) \begin{equation*}\dot{Y(z)}=Y(z)\left [\frac{ ^{1-z^{-1}}}{T} \right ]\end{equation*}



(13) \begin{equation*}\dot{Y(z)}=Y(z)\left [\frac{z-1}{T_{z}} \right ]\end{equation*}


Þannig að til að deilda í stakka svæðinu þarf að margfalda\frac{z-1}{T_{z}}

Töluleg dæmi til að finna DC-styrk

Dæmi 1

Látum samfelldan flutningsfalla vera,


  \begin{align*} H(s) =\frac{Y(s)}{U(s)} = \frac{12}{(s+2)(s+10)}\end{align*}


Til að finna DC-styrk (stöðugt styrk) fyrir ofangreind flutningsfall, skiliðu síðari gildisregluna


  \begin{align*}\lim_{t\rightarrow \infty}y(t)= \lim_{s\rightarrow 0}s\times \frac{12}{(s+2)(s+10)}\end{align*}



  \begin{align*}\lim_{t\rightarrow \infty}y(t)= \lim_{s\rightarrow 0}s\times \frac{12}{2\times 3}=2\end{align*}


Nú er DC-gildi skilgreint sem hlutfall áhæfnisverðs við inntakshluta með einingarstiga.

DC-gildi = \frac{2}{1}=2

Þá er mikilvægt að athuga að hugmyndin um DC-gildi sé einungis gild fyrir kerfi sem eru stöðug í náttúru.

Dæmi 2

Ákvarða DC-gildi fyrir jöfnuna


  \begin{align*}G(s)=\frac{K}{\tau s+1}\end{align*}


Skráð svör á ofangreindri brottagildisjöfnu eru


  \begin{align*}y_{step}(t)=L^{-1}\left [\frac{K}{(\tau s+1)s} \right ]\end{align*}



  \begin{align*}y_{step}(t)=L^{-1}\left [ K\left ( \frac{1}{s}-\frac{\tau }{\tau s+1} \right ) \right ]\end{align*}


Nú skaltu nota lokagildissetninguna til að finna DC-styrkinn.


  \begin{align*}y_{ss}=\lim_{t\rightarrow \infty }y_{step}(t)= \lim_{s\rightarrow 0}\frac{K}{(\tau s+1)s}s = K\end{align*}

Setning: Hefðu vernd um upprunalega, góðir greinar verða þekktir, ef þú hefur brött vinsamlegast hafðu samband til að eyða.

Gefðu gjöf og hörðu upp höfundinn!
Mælt með
Senda fyrirspurn
Sækja
Sækja IEE Business forrit
Notaðu forritið IEE-Business til að finna úrust, fá lausnir, tengjast sérfræðingum og taka þátt í samstarfi á sviði næringar hvar sem er og hvenær sem er—fullt stuðningur við þróun orkustofnana og viðskipta þinna