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


Tanggapan Waktu Sistem Kendali Orde Dua (Contoh Soal)

Electrical4u
Electrical4u
Bidang: Listrik Dasar
0
China

Tanggapan Waktu Sistem Kendali Orde Dua

Orde dari sistem kendali ditentukan oleh pangkat 's' dalam penyebut fungsi transfernya.

Jika pangkat s dalam penyebut fungsi transfer sistem kendali adalah 2, maka sistem tersebut disebut sistem kendali orde dua.

Ekspresi umum dari fungsi transfer sistem kendali orde dua diberikan sebagai

Di sini, ζ dan ωn masing-masing adalah rasio redaman dan frekuensi alami sistem (kita akan belajar tentang kedua istilah ini secara detail nanti).

Dengan mengatur ulang rumus di atas, output sistem diberikan sebagai

Jika kita mempertimbangkan fungsi langkah satuan sebagai input sistem, maka persamaan output sistem dapat ditulis ulang sebagai



Dengan mengambil transformasi Laplace invers dari persamaan di atas, kita mendapatkan

Ekspresi output c(t) di atas dapat ditulis ulang sebagai

Kesalahan sinyal tanggapan diberikan oleh e(t) = r (t) – c(t), dan karenanya.

Dari ekspresi di atas jelas bahwa kesalahan sinyal bersifat osilasi dengan magnitudo yang berkurang secara eksponensial ketika ζ < 1.

Frekuensi osilasi adalah ωd dan konstanta waktu penurunan eksponensial adalah 1/ζωn.

Dimana, ωd, disebut frekuensi osilasi teredam, dan ωn adalah frekuensi alami osilasi. Istilah ζ sangat mempengaruhi redaman sehingga istilah ini disebut rasio redaman.

Akan ada perilaku sinyal output yang berbeda-beda, tergantung pada nilai rasio redaman, mari kita periksa setiap kasusnya satu per satu.

Menggunakan ini sebagai dasar, kita akan menganalisis tanggapan waktu sistem kendali orde dua. Kita akan melakukan ini dengan menganalisis tanggapan langkah satuan sistem kendali orde dua di domain frekuensi, sebelum mengubahnya ke domain waktu.

Tanggapan Langkah Sistem Orde Dua

Ketika rasio redaman adalah nol, kita dapat menulis ulang ekspresi output sinyal di atas sebagai

Karena dalam ekspresi ini tidak ada istilah eksponensial, tanggapan waktu sistem kendali tidak teredam untuk fungsi input langkah satuan dengan rasio redaman nol.

Halaman 137. Gambar 6.4.3. dari buku sistem kendali otomatis oleh Hasan.

Sekarang mari kita periksa kasus ketika rasio redaman adalah satu.



Dalam ekspresi output sinyal ini, tidak ada bagian osilasi dalam fungsi langkah satuan subjektif. Dan karenanya tanggapan waktu sistem kendali orde dua ini disebut teredam kritis.

Sekarang kita akan memeriksa tanggapan waktu sistem kendali orde dua terhadap fungsi input langkah satuan subjektif ketika rasio redaman lebih besar dari satu.

Dengan mengambil transformasi Laplace invers dari kedua sisi persamaan di atas, kita mendapatkan,


Dalam ekspresi di atas, terdapat dua konstanta waktu.

Untuk nilai ζ yang relatif jauh lebih besar dari satu, efek konstanta waktu yang lebih cepat pada tanggapan waktu dapat diabaikan dan akhirnya ekspresi tanggapan waktu menjadi

Gambar 6.4.5 halaman 139 dari buku sistem kendali otomatis oleh Hasan.

Tanggapan Waktu Redaman Kritis Sistem Kendali

Ekspresi tanggapan waktu sistem kendali orde dua terhadap fungsi input langkah satuan diberikan di bawah ini.

Konstanta negatif dari istilah eksponensial dalam bagian kesalahan output sinyal sebenarnya bertanggung jawab atas redaman tanggapan output.

Di sini dalam persamaan ini adalah ζωn. Konstanta negatif dari istilah eksponensial dalam sinyal kesalahan dikenal sebagai konstanta waktu.

Kita telah memeriksa bahwa ketika nilai ζ (juga dikenal sebagai rasio redaman) kurang dari satu, osilasi tanggapan meredam secara eksponensial dengan konstanta waktu 1/ζωn. Ini disebut tanggapan teredam rendah.

Di sisi lain, ketika ζ lebih besar dari satu, tanggapan input langkah satuan yang diberikan ke sistem, tidak menunjukkan bagian osilasi di dalamnya.

Ini disebut tanggapan teredam tinggi. Kita juga telah memeriksa situasi ketika rasio redaman adalah satu, yaitu ζ = 1.

Dalam situasi itu, redaman tanggapan diatur oleh frekuensi alami ωn saja. Redaman sebenarnya pada kondisi tersebut dikenal sebagai redaman kritis tanggapan.

Seperti yang telah kita lihat dalam ekspresi terkait tanggapan waktu sistem kendali terhadap fungsi langkah input, bagian osilasi hadir dalam tanggapan ketika rasio redaman (ζ) kurang dari satu dan tidak hadir dalam tanggapan ketika rasio redaman sama dengan satu.

Berikan Tip dan Dorong Penulis
Direkomendasikan
Standar Kesalahan Pengukuran THD untuk Sistem Tenaga Listrik
Standar Kesalahan Pengukuran THD untuk Sistem Tenaga Listrik
Toleransi Kesalahan Distorsi Harmonik Total (THD): Analisis Komprehensif Berdasarkan Skenario Aplikasi, Akurasi Peralatan, dan Standar IndustriRentang kesalahan yang dapat diterima untuk Distorsi Harmonik Total (THD) harus dievaluasi berdasarkan konteks aplikasi spesifik, akurasi peralatan pengukuran, dan standar industri yang berlaku. Berikut ini adalah analisis mendetail dari indikator kinerja utama dalam sistem tenaga, peralatan industri, dan aplikasi pengukuran umum.1. Standar Kesalahan Harm
Edwiin
11/03/2025
Pengelasan ke Tanah Sisi Busbar untuk RMU Ramah Lingkungan 24kV: Mengapa & Bagaimana
Pengelasan ke Tanah Sisi Busbar untuk RMU Ramah Lingkungan 24kV: Mengapa & Bagaimana
Penggunaan isolasi padat bersama dengan isolasi udara kering merupakan arah pengembangan untuk unit utama cincin 24 kV. Dengan menyeimbangkan kinerja isolasi dan kekompakan, penggunaan isolasi padat tambahan memungkinkan lulus uji isolasi tanpa meningkatkan dimensi fase-ke-fase atau fase-ke-tanah secara signifikan. Penyegelan tiang dapat mengatasi isolasi pemutus vakum dan konduktor yang terhubung.Untuk busbar keluaran 24 kV, dengan jarak fase dipertahankan pada 110 mm, vulkanisasi permukaan bus
Dyson
11/03/2025
Bagaimana Teknologi Vakum Menggantikan SF6 dalam Ring Main Units Modern
Bagaimana Teknologi Vakum Menggantikan SF6 dalam Ring Main Units Modern
Unit-unit ring (RMU) digunakan dalam distribusi listrik sekunder, langsung terhubung ke pengguna akhir seperti komunitas perumahan, lokasi konstruksi, bangunan komersial, jalan raya, dll.Dalam substasi perumahan, RMU memperkenalkan tegangan menengah 12 kV, yang kemudian diturunkan menjadi tegangan rendah 380 V melalui transformator. Perangkat switchgear tegangan rendah mendistribusikan energi listrik ke berbagai unit pengguna. Untuk transformator distribusi 1250 kVA di komunitas perumahan, unit
James
11/03/2025
Apa Itu THD? Bagaimana Dampaknya Terhadap Kualitas Daya & Peralatan
Apa Itu THD? Bagaimana Dampaknya Terhadap Kualitas Daya & Peralatan
Dalam bidang teknik elektro, stabilitas dan keandalan sistem tenaga listrik sangat penting. Dengan kemajuan teknologi elektronika daya, penggunaan luas beban non-linier telah menyebabkan masalah distorsi harmonis yang semakin serius dalam sistem tenaga listrik.Definisi THDTotal Harmonic Distortion (THD) didefinisikan sebagai rasio nilai root mean square (RMS) dari semua komponen harmonis terhadap nilai RMS komponen dasar dalam sinyal periodik. Ini adalah kuantitas tanpa dimensi, biasanya dinyata
Encyclopedia
11/01/2025
Pertanyaan
Unduh
Dapatkan Aplikasi Bisnis IEE-Business
Gunakan aplikasi IEE-Business untuk menemukan peralatan mendapatkan solusi terhubung dengan ahli dan berpartisipasi dalam kolaborasi industri kapan saja di mana saja mendukung sepenuhnya pengembangan proyek dan bisnis listrik Anda