Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

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

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

DRGANIA MECHANICZNE. materiały uzupełniające do ćwiczeń. Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych studia inżynierskie

Temat: Prawo Hooke a. Oscylacje harmoniczne. Zagadnienia: prawa dynamiki Newtona, siła sprężysta, prawo Hooke a, oscylacje harmoniczne,

Ćw. 5. Badanie ruchu wahadła sprężynowego sprawdzenie wzoru na okres drgań

Powtórzenie na kolokwium nr 4. Dynamika punktu materialnego

Drgania harmoniczne. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

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

Wyznaczenie prędkości pojazdu na podstawie długości śladów hamowania pozostawionych na drodze

Nr 2. Laboratorium Maszyny CNC. Politechnika Poznańska Instytut Technologii Mechanicznej

Wykład 9. Fizyka 1 (Informatyka - EEIiA 2006/07)

Układ termodynamiczny

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

Równanie Fresnela. napisał Michał Wierzbicki

gdzie x jest wychyleniem z położenia równowagi. Współczynnik k jest tutaj współczynnikiem proporcjonalności.

WAHADŁO SPRĘŻYNOWE. POMIAR POLA ELIPSY ENERGII.

Komitet Główny Olimpiady Fizycznej; Kazimierz Rosiński: Fizyka w szkole nr 1, 1956; Czarnecki Stefan: Olimpiady Fizyczne I IV, PZWS, Warszawa 1956.

DRGANIA MECHANICZNE. materiały uzupełniające do ćwiczeń. Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych studia inżynierskie

1.5. ZWIĄZKI KONSTYTUTYWNE STRONA FIZYCZNA

gdzie ω jest częstością kołową. Rozwiązaniem powyższego równania różniczkowego II-go stopnia jest wyrażenie (2) lub ( )

STEROWANIE STRUKTUR DYNAMICZNYCH. Zastosowanie sterowania typu Sky-hook w układach redukcji drgań

Koła rowerowe malują fraktale

Defi f nicja n aprę r żeń

Wykres linii ciśnień i linii energii (wykres Ancony)

DRGANIA WŁASNE RAM OBLICZANIE CZĘSTOŚCI KOŁOWYCH DRGAŃ WŁASNYCH

Q strumień objętości, A przekrój całkowity, Przedstawiona zależność, zwana prawem filtracji, została podana przez Darcy ego w postaci równania:

Zasady dynamiki Newtona. dr inż. Romuald Kędzierski

Modelowanie w pakiecie Matlab/Simulink

Podstawy Automatyki Zbiór zadań dla studentów II roku AiR oraz MiBM

Rekonstrukcja zderzenia dwóch samochodów osobowych podstawowe zasady i praktyka ich stosowania

Dynamika punktu materialnego nieswobodnego

Koła rowerowe kreślą fraktale

Interpolacja. Interpolacja wykorzystująca wielomian Newtona

Sposoby modelowania układów dynamicznych. Pytania

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania KOMPUTEROWE SYSTEMY STEROWANIA I WSPOMAGANIA DECYZJI

O ciężarkach na bloczku z uwzględnieniem masy nici

Rys. 1. Rozwiązanie zadania rozpoczniemy od wyznaczenia wartość momentów zginających wywołanych działaniem siły 20[kN]. Rys. 2

CIAŁO CZŁOWIEKA LĄDUJĄCEGO PO ZESKOKU JAKO PRZYKŁAD UKŁADU MECHANICZNEGO ZE STABILIZUJĄCYM SPRZĘŻENIEM ZWROTNYM

Zadania do rozdziału 5

EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII

PORÓWNANIE WPŁYWU WYBRANYCH PARAMETRÓW CIĄGNIKA ROLNICZEGO NA JEGO DRGANIA

6 = λ Częstotliwość odbierana przez nieruchomą głowicę, gdy źródło o prędkości v s emituje falę o częstotliwości f k : + = g g

( ) + ( ) T ( ) + E IE E E. Obliczanie gradientu błędu metodą układu dołączonego

Wyboczenie ściskanego pręta

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 4

Fizyka 1- Mechanika. Wykład 3 19.X Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH. Doświadczalne sprawdzenie zasady superpozycji

ZASADY DYNAMIKI. Przedmiotem dynamiki jest badanie przyczyn i sposobów zmiany ruchu ciał.

RUCH DRGAJĄCY. Ruch harmoniczny. dt A zatem równanie różniczkowe ruchu oscylatora ma postać:

Metody Lagrange a i Hamiltona w Mechanice

LVII OLIMPIADA FIZYCZNA (2007/2008). Stopień I, zadanie doświadczalne D3

Podstawowe przypadki (stany) obciążenia elementów : 1. Rozciąganie lub ściskanie 2. Zginanie 3. Skręcanie 4. Ścinanie

ANALIZA MOŻLIWOŚCI ZMIANY CZĘSTOTLIWOŚCI DRGAŃ WŁASNYCH KOLUMNY KIEROWNICZEJ

Algorytm wyznaczania krotności diagnostycznej struktury opiniowania diagnostycznego typu PMC 1

DRGANIA HARMONICZNE UKŁADÓW DYSKRETNYCH O WIELU STOPNIACH SWOBODY

Równa Równ n a i n e i ru r ch u u ch u po tor t ze (równanie drogi) Prędkoś ędkoś w ru r ch u u ch pros pr t os ol t i ol n i io i wym

PROJEKTOWANIE SYSTEMU REGULACJI ZE WZGLĘDU NA ŻĄDANE WIDMO CZĘSTOŚCI

ALGEBRA Z GEOMETRIĄ ANALITYCZNĄ

REFERAT PRACY MAGISTERSKIEJ Symulacja estymacji stanu zanieczyszczeń rzeki z wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych.

MGR Ruch drgający.

Wprowadzenie: Dynamika

POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA w Kielcach WYDZIAŁ MECHATRONIKI I BUDOWY MASZYN ZAKŁAD MECHATRONIKI LABORATORIUM PODSTAW AUTOMATYKI INSTRUKCJA

2. Pręt skręcany o przekroju kołowym

Relaksacja. Chem. Fiz. TCH II/19 1

3. Kinematyka podstawowe pojęcia i wielkości

Elementy dynamiki klasycznej - wprowadzenie. dr inż. Romuald Kędzierski

Metody numeryczne. Instytut Sterowania i Systemów Informatycznych Wydział Elektrotechniki, Informatyki i Telekomunikacji Uniwersytet Zielonogórski

R w =

Siła. Zasady dynamiki

Elementy modelowania matematycznego

ĆWICZENIE NR 3 OBLICZANIE UKŁADÓW STATYCZNIE NIEWYZNACZALNYCH METODĄ SIŁ OD OSIADANIA PODPÓR I TEMPERATURY

Analiza wymiarowa. amper - A Θ - jednostka temperatury termodynamicznej: kelwin - K J - jednostka światłości:

Podstawy robotyki wykład VI. Dynamika manipulatora

Tematy: oscylator harmoniczny, oscylator tłumiony, oscylator wymuszony, zjawisko rezonansu, przykłady układ RLC, jądrowy rezonans magnetyczny

WYKŁAD 5 METODY OPTYMALIZACJI NIELINIOWEJ BEZ OGRANICZEŃ

Wrocław 2003 STATECZNOŚĆ. STATYKA 2 - projekt 1 zadanie 2

Dynamika mechanizmów

Politechnika Białostocka

4.15 Badanie dyfrakcji światła laserowego na krysztale koloidalnym(o19)

Równania Lagrange a II rodzaju

A. Cel ćwiczenia. B. Część teoretyczna

Fizyka. Wykład 2. Mateusz Suchanek

1. RACHUNEK WEKTOROWY

Wprowadzenie: Dynamika

RÓWNANIE DYNAMICZNE RUCHU KULISTEGO CIAŁA SZTYWNEGO W UKŁADZIE PARASOLA

3. PŁASKI STAN NAPRĘŻENIA I ODKSZTAŁCENIA

Obliczenia polowe 2-fazowego silnika SRM w celu jego optymalizacji

Swobodny spadek ciał w ośrodku stawiającym opór

Laboratorium Pracy systemów elektroenergetycznych Studia STS, 2017/18. Ćwiczenie 8 Wyznaczanie krytycznego czasu trwania zwarcia metodą równych pól

Dynamika manipulatora. Robert Muszyński Janusz Jakubiak Instytut Cybernetyki Technicznej Politechnika Wrocławska. Podstawy robotyki wykład VI

MECHANIKA II. Praca i energia punktu materialnego

Kształtowanie pasma przenoszenia anemometru stałotemperaturowego

METODA PROJEKTOWANIA REJONU ZMIANY KIERUNKU TRASY KOLEJOWEJ

KOMPUTEROWY SYSTEM WYBORU DECYZJI WIELOKRYTERIALNEJ

Elementy fizyki relatywistycznej

Rozszerzony konspekt preskryptu do przedmiotu Podstawy Robotyki

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 2

ochrona odgromowa systemów fotowoltaicznych na rozległych dachach płaskich

BELKI CIĄGŁE STATYCZNIE NIEWYZNACZALNE

Transkrypt:

Politechnia Gdańsa Wydział Eletrotechnii i Autoatyi Katedra Inżynierii Systeów Sterowania MODELOWANIE I PODSTAWY IDENTYFIKACJI Systey ciągłe budowa odeli enoenologicznych z praw zachowania Materiały poocnicze do ćwiczeń i laboratoriu Terin T Budowa odeli enoenologicznych Opracowanie: Kaziierz Duziniewicz, dr hab. inż. Michał Grochowsi, dr inż. Robert Piotrowsi, dr inż. Toasz Rutowsi, dr inż.

Zadanie Rozpatrzy syste echaniczny aortyzatora saochodowego, przedstawiony na Rysunu. Opracujey tai odel ateatyczny wsponianego systeu, tóry będzie uożliwiał badanie zależności poiędzy siłą (t) działającą na asę a jej przesunięcie wzdłuż osi y oraz poiędzy siła (t) a prędością asy wzdłuż osi y. a) b) (t) y B gdzie: asa nadwozia saochodu współczynni sprężystości aortyzatora B współczynni tłuienia aortyzatora Rysune. Aortyzator saochodowy: a) rzeczywisty aortyzator saochodowy (oto: http://www.autoliatyzacja.co.pl); b) prosty odel ideowy aortyzatora saochodowego Przy budowie odelu ateatycznego systeu echanicznego z Rysunu, zgodnie z wyogai zadania przyjujey następujące założenia: ruch odbywa się w płaszczyźnie w ierunu zaznaczonej osi y, na syste nie oddziaływają żadne zewnętrzne siły poza siłai przedstawionyi na Rysunu.

Rozwiązanie Zadania Przyjując zate założenia i uwzględniając prawa dynaii Newtona siły oddziaływujące na uład echaniczny, przedstawiony na Rysunu, ożna przedstawić ta ja na Rysunu. zewnętrzna siła odziaływująca na asę t siła bezwładności asy y siła sprężystości połączenia poiędzy asą a suite y dy siła tłuienia połączenia poiędzy asą a suite Rysune. Graiczna reprezentacja sił działających w uładzie aortyzatora saochodowego gdzie: y - punt odniesienia, współrzędna asy. Bilans sił oddziaływujących na asę ożna przedstawić za poocą następującego równania: t dy y () Porządując równanie () otrzyay ostatecznie poszuiwany odel ateatyczny systeu echanicznego : dy y t ()

Zadanie Na podstawie praw zachowania z echanii zbudować prosty odel ateatyczny ruchu pojazdu echanicznego przedstawionego na Rysunu 3. a) b) x (t) Rysune 3. Pojazd echaniczny: a) rzeczywisty pojazd echaniczny (oto: http://otoryzacja.interia.pl); b) prosty odel ideowy pojazdu echanicznego Opracowany odel ateatyczny ruchu pojazdu powinien opisywać zależności poiędzy siłą napędową (t) działającą na asę pojazdu echanicznego a prędością pojazdu wzdłuż osi x. Otrzyany odel ateatyczny należy przedstawić w postaci równania, uładu równań różniczowych pierwszego rzędu. Przy budowie odelu ateatycznego systeu echanicznego z Rysunu 3 należy uwzględnić: że ruch odbywa się w płaszczyźnie w ierunu zaznaczonej osi x, że na syste nie oddziaływają żadne zewnętrzne siły poza siłai przedstawionyi na Rysunu 3, siłę bezwładności działającą na pojazd, siłę oporu powietrza jao proporcjonalną do prędości pojazdu.

Rozwiązanie Zadania Uwzględniając waruni zadania, siły oddziaływujące na uład echaniczny, przedstawiony na Rysunu 3, ożna zilustrować w następującej postaci: siła bezwładności loootywy t siła napędowa oddziaływująca na pojazd d x dx siła oporu powietrza x współrzędna odniesienia Rysune 4. Graiczna reprezentacja sił dla uładu z Rysunu 3 Bilans sił oddziaływujących na pojazd (asa ) ożna przedstawić za poocą następującego równania: t d x dx (3) Porządując równanie (3) otrzyay ostatecznie poszuiwany odel ateatyczny ruchu pojazdu echanicznego w postaci niejednorodnego liniowego równania różniczowego drugiego rzędu z paraetrai stałyi w czasie w następującej postaci: d x dx t (4)

Zadanie 3 Na podstawie praw dynaii zbudować odel ateatyczny systeu echanicznego ( uładu dwóch as podwieszonych pod suite ) przedstawionego na Rysunu 5. Opracowany odel powinien uożliwiać badanie zależności poiędzy siłą (t) działającą na uład dwóch as i, a ich przesunięcie wzdłuż osi y oraz poiędzy siła (t) a prędościai obu as i wzdłuż osi y, Rysune 5. Syste echaniczny uład dwóch as podwieszonych pod suite gdzie: - asa, - asa, B 3 - współczynni tłuienia charateryzujący jedno z połączeń obu as, - współczynni sprężystości charateryzujący jedno z połączeń obu as, - współczynni sprężystości związany z połączenie asa suit, - współczynni sprężystości związany z połączenie asa 3 suit, (t) - zewnętrzna siła oddziaływująca na asę. Przy budowie odelu ateatycznego systeu echanicznego na Rysunu 5 należy przyjąć następujące założenia: ruch odbywa się na płaszczyźnie w ierunu zaznaczonej osi, na syste nie oddziałują żadne zewnętrzne siły poza przedstawionyi na Rysunu 5.

Rozwiązanie Zadania 3 Przyjując założenia i uwzględniając prawa dynaii Newtona siły oddziaływujące na uład echaniczny, przedstawiony na Rysunu 5, ożna przedstawić w następującej graicznej postaci: siła sprężystości połączenia poiędzy asą a suite y 3 y siła sprężystości połączenia poiędzy asą a suite siła bezwładności asy y siła bezwładności asy siła sprężystości poiędzy asą a asą dy dy y y t siła tłuienia poiędzy asą a asą y zewnętrzna siła odziaływująca na asę Rysune 6. Graiczna reprezentacja sił działających w systeie echaniczny z Rysunu 5 gdzie: y - punt odniesienia, współrzędna asy, y - punt odniesienia, współrzędna asy. Należy zwrócić uwagę (Rysune 6), że dla opisu sił działających na poszczególne asy i występujące w uładzie, przyjęto odpowiednio dwa punty odniesienia y i y.

Bilans sił oddziaływujących na asę ożna przedstawić za poocą następującego równania: dy dy y (5) t y Natoiast bilans sił oddziaływujących na asę ożna przedstawić za poocą następującego równania: dy dy y y y 3 y (6) Porządując równania (5) i (6) otrzyay ostatecznie poszuiwany odel ateatyczny systeu echanicznego ( uładu dwóch as podwieszonych pod suite ) w postaci uładu dwóch niejednorodnych liniowych równań różniczowych drugiego rzędu z paraetrai stałyi w czasie w następującej postaci: dy dy dy dy y y y y t y 3 y (7) Tego typu uład równań ożna już zaodelować i syulować w Matlabie/Siulinu.