Podstawy Automatyki. Wykład 4 - algebra schematów blokowych. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

Podobne dokumenty
Podstawy Automatyki. Wykład 4 - algebra schematów blokowych. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

Podstawy Automatyki. Wykład 4 - algebra schematów blokowych. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

Automatyzacja. Ćwiczenie 9. Transformata Laplace a sygnałów w układach automatycznej regulacji

Technika regulacji automatycznej

Przekształcanie schematów blokowych. Podczas ćwiczenia poruszane będą następujące zagadnienia:

Opis układów złożonych za pomocą schematów strukturalnych. dr hab. inż. Krzysztof Patan

Automatyka i sterowania

Podstawy Automatyki. Wykład 13 - Układy bramkowe. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

Laboratorium z automatyki

Podstawy Automatyki. Wykład 5 - stabilność liniowych układów dynamicznych. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

Podstawy Automatyki. Wykład 5 - stabilność liniowych układów dynamicznych. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

Podstawy Automatyki. Wykład 5 - stabilność liniowych układów dynamicznych. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

PODSTAWOWE CZŁONY DYNAMICZNE

Podstawy Automatyki. Wykład 2 - podstawy matematyczne. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

Politechnika Warszawska Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Instytut Podstaw Budowy Maszyn Zakład Mechaniki

ELEMENTY AUTOMATYKI PRACA W PROGRAMIE SIMULINK 2013

Podstawy Automatyki. Wykład 13 - Układy bramkowe. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania. Podstawy Automatyki

Teoria sterowania - studia niestacjonarne AiR 2 stopień

Element całkujący Element całkujący jest opisany równaniem różniczkowym o postaci: y = ku, (4.37) S(s) = ^. (4.38)

Sposoby modelowania układów dynamicznych. Pytania

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Sterowanie ciągłe. Teoria sterowania układów jednowymiarowych

Wprowadzenie do technik regulacji automatycznej. prof nzw. dr hab. inż. Krzysztof Patan

Transmitancje układów ciągłych

Podstawy Automatyki. Wykład 6 - Miejsce i rola regulatora w układzie regulacji. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

4. Właściwości eksploatacyjne układów regulacji Wprowadzenie. Hs () Ys () Ws () Es () Go () s. Vs ()

Rys 1 Schemat modelu masa- sprężyna- tłumik

Podstawy Automatyki Zbiór zadań dla studentów II roku AiR oraz MiBM

Podstawy Automatyki. Wykład 7 - obiekty regulacji. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

Katedra Automatyzacji Laboratorium Podstaw Automatyzacji Produkcji Laboratorium Podstaw Automatyzacji

Ćwiczenie 3 Badanie własności podstawowych liniowych członów automatyki opartych na biernych elementach elektrycznych

Plan wykładu. Własności statyczne i dynamiczne elementów automatyki:

Automatyka i robotyka ETP2005L. Laboratorium semestr zimowy

2.2. Metoda przez zmianę strumienia magnetycznego Φ Metoda przez zmianę napięcia twornika Układ Ward-Leonarda

Ogólny schemat blokowy układu ze sprzężeniem zwrotnym

Inżynieria Systemów Dynamicznych (4)

Teoria obwodów elektrycznych / Stanisław Bolkowski. wyd dodruk (PWN). Warszawa, Spis treści

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania. Podstawy Automatyki

Rys. 1 Otwarty układ regulacji

PODSTAWY AUTOMATYKI 4. Schematy blokowe

WYDZIAŁ ELEKTROTECHNIKI, AUTOMATYKI I INFORMATYKI INSTYTUT AUTOMATYKI I INFORMATYKI KIERUNEK AUTOMATYKA I ROBOTYKA STUDIA STACJONARNE I STOPNIA

Język UML w modelowaniu systemów informatycznych

Podstawy Automatyki. Wykład 9 - Podstawy matematyczne automatyki procesów dyskretnych. dr inż. Jakub Możaryn. Instytut Automatyki i Robotyki

Modele i metody automatyki. Układy automatycznej regulacji UAR

Opis systemów dynamicznych w przestrzeni stanu. Wojciech Kurek , Gdańsk

Podstawy Automatyki. Wykład 2 - matematyczne modelowanie układów dynamicznych. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

Systemy. Krzysztof Patan

PAiTM. materiały uzupełniające do ćwiczeń Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych studia inżynierskie prowadzący: mgr inż.

Statyczne badanie wzmacniacza operacyjnego - ćwiczenie 7

XXXII Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej. XXXII Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej

Tranzystorowe wzmacniacze OE OB OC. na tranzystorach bipolarnych

Podstawy Automatyki. Wykład 3 - charakterystyki częstotliwościowe, podstawowe człony dynamiczne. dr inż. Jakub Możaryn. Instytut Automatyki i Robotyki

PODSTAWY AUTOMATYKI. Analiza w dziedzinie czasu i częstotliwości dla elementarnych obiektów automatyki.

Ćwiczenie nr 1 Odpowiedzi czasowe układów dynamicznych

14.9. Regulatory specjalne

1. Regulatory ciągłe liniowe.

Dyskretne układy liniowe. Funkcja splotu. Równania różnicowe. Transform

Regulacja dwupołożeniowa.

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Sterowanie ciągłe. Teoria sterowania układów jednowymiarowych

Wzmacniacze. sprzężenie zwrotne

1. POJĘCIA PODSTAWOWE I RODZAJE UKŁADÓW AUTOMATYKI

Informacje ogólne. Podstawy Automatyki I. Instytut Automatyki i Robotyki

Automatyka i Regulacja Automatyczna SEIwE- sem.4

Opis modułu kształcenia Automatyka przemysłowa

Realizacja regulatorów analogowych za pomocą wzmacniaczy operacyjnych. Instytut Automatyki PŁ

Podstawy Automatyki. Wykład 2 - modelowanie matematyczne układów dynamicznych. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

1. Rejestracja odpowiedzi skokowej obiektu rzeczywistego i wyznaczenie podstawowych parametrów dynamicznych obiektu

AUTOMATYKA. dr hab. Andrzej Dębowski, prof. PŁ Instytut Automatyki

Algorytmy sztucznej inteligencji

Podstawy Automatyki. Wykład 2 - modelowanie matematyczne układów dynamicznych. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE WI-ET / IIT / ZTT. Instrukcja do zajęc laboratoryjnych nr 6 AUTOMATYKA

1 Dana jest funkcja logiczna f(x 3, x 2, x 1, x 0 )= (1, 3, 5, 7, 12, 13, 15 (4, 6, 9))*.

ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

Sterowanie Napędów Maszyn i Robotów

Sterowanie Napędów Maszyn i Robotów

Dobór parametrów regulatora - symulacja komputerowa. Najprostszy układ automatycznej regulacji można przedstawić za pomocą

Podstawy Automatyki. Wykład 13 - Wprowadzenie do układów sekwencyjnych. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

Podstawy Automatyki. Człowiek- najlepsza inwestycja. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Podstawy Automatyki. Wykład 15 - Projektowanie układów asynchronicznych o programach liniowych. dr inż. Jakub Możaryn. Instytut Automatyki i Robotyki

PL B1. INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU POLSKIEJ AKADEMII NAUK, Kraków, PL BUP 21/08. PAWEŁ LIGĘZA, Kraków, PL

Zadania OBWODY PRĄDU SINUSOIDALNEGO ZE SPRZĘŻENIAMI MAGNETYCZNYMI

Stabilność. Krzysztof Patan

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Sterowanie ciągłe. Teoria sterowania układów jednowymiarowych

Rok akademicki: 2030/2031 Kod: RAR n Punkty ECTS: 7. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

Część 4. Zagadnienia szczególne

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

Automatyka i robotyka

Teoria maszyn i podstawy automatyki ćwiczenia projektowe Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Sterowanie napędów maszyn i robotów

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Sterowanie ciągłe. Teoria sterowania układów jednowymiarowych

Metody analizy obwodów w stanie ustalonym

Pracownia Automatyki i Elektrotechniki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 2. Analiza obwodów liniowych przy wymuszeniach stałych

9. Sprzężenie zwrotne własności

Automatyka przemysłowa i sterowniki PLC Kod przedmiotu

Podstawy Elektroniki dla Informatyki. Wzmacniacze operacyjne

Podstawy Automatyki. Wykład 7 - Jakość układu regulacji. Dobór nastaw regulatorów PID. dr inż. Jakub Możaryn. Instytut Automatyki i Robotyki

Automatyka i Robotyka I stopień ogólno akademicki studia niestacjonarne Automatyka Przemysłowa Katedra Automatyki i Robotyki Dr inż.

Podstawy automatyki. Energetyka Sem. V Wykład 1. Sem /17 Hossein Ghaemi

Transkrypt:

Wykład 4 - algebra schematów blokowych Instytut Automatyki i Robotyki Warszawa, 2015

Wstęp Schemat blokowy Schemat blokowy (strukturalny): przedstawia wzajemne powiązania pomiędzy poszczególnymi zespołami analizowanego elementu lub układu, tzn. podane są kierunki przepływu sygnałów oraz związki między sygnałami wejściowymi i wyjściowymi wszystkich podzespołów analizowanego układu. Schemat blokowy zarówno pojedynczego elementu jak i układu złożonego jest formą matematycznego opisu jego działania jednoznacznie wyraża zależność sygnałów wyjściowych od sygnałów wejściowych, jeżeli znane są opisy właściwości (transmitancje) elementów składowych.

Wstęp Rysunek : Przykładowy schemat blokowy

Elementy schematu blokowego Blok: prostokąt ze strzałkami reprezentującymi jego sygnał wejściowy i wyjściowy, wewnątrz którego jest wpisana jego transmitancja operatorowa y(s) = G(s)u(s) Węzeł informacyjny (zaczepowy): reprezentuje na schematach blokowych urządzenia, które pozwalają pobierać informację i przesyłać ją do kilku gałęzi układu. Węzły sumacyjny: reprezentuje na schematach blokowych urządzenia, w których zachodzi algebraiczne (z uwzględnieniem znaków) sumowanie sygnałów. z = u y (1)

Rodzaje połączeń Stosując odpowiednie przekształcenia, każdy pierwotny schemat blokowy można doprowadzić do postaci, w której występują jedynie cztery rodzaje połączeń elementów, zwane połączeniami elementarnymi. Są to: połączenie szeregowe (łańcuchowe), połączenie równoległe, ujemne sprzężenie zwrotne, dodatnie sprzężenie zwrotne.

Rodzaje połączeń Połączenie szeregowe G(s) = G 1 (s)g 2 (s) Połączenie równoległe G(s) = ±G 1 (s)±g 2 (s) Ujemne sprzężenie zwrotne G(s) = ±G 1 (s) 1 + G 1 (s)g 2 (s) Dodatnie sprzężenie zwrotne G(s) = ±G 1 (s) 1 G 1 (s)g 2 (s)

Przekształcanie schematów - węzły informacyjne Przenoszenie węzła informacyjnego z za bloku przed blok Zmiana kolejności węzłów informacyjnych Przenoszenie węzła informacyjnego sprzed bloku za blok

Przekształcanie schematów - węzły sumacyjne Przenoszenie węzła sumacyjnego sprzed bloku za blok Przenoszenie węzła sumacyjnego z za bloku przed blok Rozdzielanie węzła sumacyjnego wielowejściowego Zmiana kolejności węzłów sumacyjnych

Przekształcanie schematów - węzły informacyjne i sumacyjne y(s) = u 1 (s) u 2 (s) (2)

Przekształcanie schematów - przykład 1, rozwiązanie 1 gdzie 1 i 2 - węzły sumacyjne.

Przekształcanie schematów - przykład 1, rozwiązanie 1 gdzie 1 i 2 - węzły sumacyjne. Korzystamy z reguł: a) przesunięcie węzła sumacyjnego (2) za blok, b) zamiana węzłów sumacyjnych (1) i (2).

Przekształcanie schematów - przykład 1 gdzie ostatecznie G ( s) = G (s) = 1 + 1 G 1 (s) G (s) = G 1 (s) 1 G 1 (s)g 2 (s) [ 1 + 1 ] G 1 (s) G 1 (s) 1 G 1 (s)g 2 (s) = 1 + G 1 (s) 1 G 1 (s)g 2 (s) (3) (4) (5)

Przekształcanie schematów - przykład 1, przekształcenie 2 Korzystamy z reguł: a) przesunięcie węzła sumacyjnego (1) przed blok, b) zamiana węzłów sumacyjnych (1) i (2). G ( s) = [1 + G 1 (s)] 1 1 G 1 (s)g 2 (s) = 1 + G 1 (s) 1 G 1 (s)g 2 (s) (6)

Przekształcanie schematów - zadanie 1

Przekształcanie schematów - zadanie 2

Elementy wielowejściowe - przykład 1 Gdzie: x 1, x 2, y - przesunięcia. Równanie dynamiki y(s) = b a + b x 1(s) + a a + b x 1(s) (7)

Elementy wielowejściowe - przykład 2 Gdzie: x 1, x 2, y - przesunięcia. Równanie dynamiki y(s) = 1 Ts (x 1(s) + x 2 (s)) (8)

Elementy wielowejściowe - przykład 3 Gdzie: x 1, x 2, y - przesunięcia. Równanie dynamiki y(s) = Ts Ts + 1 x 1(s) + 1 Ts + 1 x 2(s)

Tworzenie schematów blokowych - Przykład 1

Tworzenie schematów blokowych - Przykład 1 Transmitancja operatorowa G(s) = b a + b 1 Ts 1 + a a+b 1 Ts Charakterystyka statyczna y = a b x = b a 1 T a+b a s + 1

Tworzenie schematów blokowych - Przykład 2

Tworzenie schematów blokowych - Przykład 2

Tworzenie schematów blokowych - Przykład 2 Postawienie Transmitancja operatorowa G(s) = A = a a + b e e + b b 1 Ts a + b 1 + A 1 Ts = b a + b 1 Ts + A (9) (10) Charakterystyka statyczna y = b A(a + b) x (11)

Tworzenie schematów blokowych - Zadanie 1 Gdzie: x(t), y(t), α 1 (t), α 2 (t), α(t), β(t), γ(t) - przesunięcia, a, b, c - długości, T 1, T 2 - stałe czasowe.

Wykład 4 - algebra schematów blokowych Instytut Automatyki i Robotyki Warszawa, 2015