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


Tanggapan Waktu Sistem Kendali Orde Dua (Contoh Soal)

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

Kerusakan dan Penanganan Pembumian Satu Fase pada Jalur Distribusi 10kV
Karakteristik dan Perangkat Deteksi Gangguan Tanah Fase-Tunggal1. Karakteristik Gangguan Tanah Fase-TunggalSinyal Alarm Sentral:Bel peringatan berbunyi, dan lampu indikator bertuliskan “Gangguan Tanah pada Seksi Bus [X] kV [Y]” menyala. Pada sistem dengan titik netral yang dihubungkan ke tanah melalui kumparan Petersen (kumparan peredam busur), indikator “Kumparan Petersen Beroperasi” juga menyala.Indikasi Voltmeter Pemantau Isolasi:Tegangan pada fasa yang mengalami gangg
01/30/2026
Mode operasi grounding titik netral untuk transformator jaringan listrik 110kV~220kV
Penataan mode operasi grounding titik netral untuk transformator jaringan listrik 110kV~220kV harus memenuhi persyaratan tahanan isolasi titik netral transformator, dan juga berusaha menjaga impedansi nol substasiun tetap hampir tidak berubah, sambil memastikan bahwa impedansi nol total pada setiap titik pendek di sistem tidak melebihi tiga kali impedansi positif total.Untuk transformator 220kV dan 110kV dalam proyek konstruksi baru dan renovasi teknis, modus grounding titik netralnya harus seca
01/29/2026
Mengapa Stasiun Listrik Menggunakan Batu Krikil Kerikil dan Batu Pecah
Mengapa Gardu Induk Menggunakan Batu, Kerikil, Kerakal, dan Batu Pecah?Di gardu induk, peralatan seperti trafo daya dan trafo distribusi, saluran transmisi, trafo tegangan, trafo arus, serta saklar pemutus semuanya memerlukan pentanahan. Selain pentanahan, kita kini akan membahas secara mendalam mengapa kerikil dan batu pecah umum digunakan di gardu induk. Meskipun tampak biasa, batu-batu ini memainkan peran kritis dalam keselamatan dan fungsi operasional.Dalam desain sistem pentanahan gardu ind
01/29/2026
HECI GCB untuk Generator – Pemutus Sirkuit SF₆ Cepat
1. Definisi dan Fungsi1.1 Peran Pemutus Sirkuit GeneratorPemutus Sirkuit Generator (GCB) adalah titik putus yang dapat dikendalikan yang terletak antara generator dan trafo peningkat, berfungsi sebagai antarmuka antara generator dan jaringan listrik. Fungsi utamanya termasuk mengisolasi kerusakan di sisi generator dan memungkinkan kontrol operasional selama sinkronisasi generator dan koneksi ke jaringan. Prinsip kerja GCB tidak berbeda signifikan dari pemutus sirkuit standar; namun, karena adany
01/06/2026
Pertanyaan
+86
Klik untuk mengunggah file
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