Unang Orden nga Sistema sa Paghimo: Ano kini? (Rise Time, Settling Time & Transfer Function)

Unsa ang Unang Order Control System?

Ang unang order control system mao ang isip usa ka tipo sa control system diin ang input-output relationship (usa usab gihapon kini gitawag og transfer function) mao ang unang order differential equation. Ang unang order differential equation adunay unang order derivative, apan walay derivative nga mas taas pa sa unang order. Ang order sa differential equation mao ang order sa pinakataas nga order derivative nga anaa sa equation.

Isip ehempiyano, tingali nato ang block diagram sa control system nga gihatagan sa ubos.

Ang transfer function (input-output relationship) alang sa kining control system mao ang gidefine ingon:

Diin:

• K mao ang DC Gain (DC gain sa sistema ratio tali sa input signal ug steady-state value sa output)

• T mao ang time constant sa sistema (ang time constant mao ang sukol sa pila ka rapido ang unang order sistema magresponde sa unit step input)

Tandaan nga ang order sa differential equation mao ang order sa pinakataas nga order derivative nga anaa sa equation. Ievaluate nato kini basehan sa .

Tungod kay hingpit ang sa unang power (), ang transfer function sa itaas mao ang unang order differential equation. Konsekwentemente, ang block diagram sa itaas representa ang unang order control system.

Sa usa ka teoriko nga alternatibong ehempiyano, tungali nato nga ang transfer function sama sa:

Sa kining ehempiyano tungod kay ang sa ikaduhang power (), ang transfer function mao ang ikaduhang order differential equation. Konsekwentemente, ang control system nga may transfer function sama sa itaas mao ang ikaduhang order control system.

Ang daghang praktikal nga modelo mao ang unang order systems. Kon ang sistema nga may mas taas nga order adunay dominant unang order mode, mahimong isip unang order system kini.

Ang mga inhenyero nagpakita og mga teknika aron mas efisiente ug reliable ang mga sistema. Adunay duha ka metodo sa pagkontrol sa mga sistema. Usa mao ang open-loop control system, ug ang lain mao ang closed-loop feedback control system.

Sa open-loop system, ang inputs mopadayon sa gibitengan nga proseso ug molihok og output. Walay feedback balik sa sistema aron ma-“know” niini kung asa ang aktwal nga output sa desired output.

Sa closed-loop control system, ang sistema adunay kapabilidad nga i-check kung unsa ang kalainan sa aktwal nga output gikan sa desired output (tungod kay ang panahon mogapit sa infinity, kini nga kalainan gitawag og steady state error). Ibalik kini nga kalainan isip feedback sa controller nga nagkontrol sa sistema. Ang controller modalaog sa iyang kontrol sa sistema basehan sa kining feedback.

Kon ang input mao ang unit step, ang output mao ang step response. Ang step response naghatag og klaro nga vision sa transient response sa sistema. Adunay duha ka klase sa sistema, ang unang order system, ug ang ikaduhang order system, nga representative sa daghang physical systems.

Ang unang order sa sistema mao ang unang derivative batasan sa panahon ug ang ikaduhang order sa sistema mao ang ikaduhang derivative batasan sa panahon.

Ang unang order system mao ang sistema nga adunay usa ka integrator. Tungod kay ang numero sa orders mobati, ang numero sa integrators sa sistema usab mobati. Matematikal, mao kini ang unang derivative sa gibitengan nga function batasan sa panahon.

Adunay daghang teknika sa pag-solve sa system equations gamit ang differential equations o Laplace Transform apan ang mga inhenyero mige-nahanas sa teknika sa pag-solve sa equations aron mapabilis ang output ug trabaho. Ang total response sa sistema mao ang sum sa forced response ug natural response.