Praktikum II Pöördpendel liikuval alusel ja süsteemi stabiliseerimine tagasisidega 1.Pöördpendli lihtsustatud mudel (vt demoks nt https://youtu.be/bENXhqIPkBs ) m l x F M Olekumudeli muutujad ja parameetrid: - pendli nurk [rad] x aluskäru asend [m] M aluskäru mass [kg] m pendli varda mass [kg] l - kaugus pendli varda raskuskeskmeni [m] g - raskuskiirendus [m/s2] F jõud aluskäru liigutamiseks [N] (mudeli sisend u) Olekumudel (olekuvõrrandi maatriksid) ja olekumuutujate vektor X x1 - nurk X& = A X + B U & x - nurga tuletis ...
docstxt/14800012440627.txt
docstxt/1458557463208.txt
tektseditor mate LaTeX r = 0.1; l = 0.2; rpm = 2000; omega = rpm*pi/30; phi = linspace(0, 2*pi, 361); v_B = zeros(1, 361); om_AB = zeros (1, 361); for ind = 1:361, r_sin_phi = r*sin(phi(ind)); r_cos_phi = r*cos(phi(ind)); sq = sqrt(l^2-r_sin_phi^2); v_B = -r_sin_phi*(1+r_cos_phi/sq)*omega; om_AB = -r_cos_phi/sq*omega; end figure (1) hold off plot(phi, v_B, 'linewidth', 2) hold on plot([0 2*pi], [0 0], 'color', 'black') title ('liuguri kiirus') xlabel('varphi [rad]') ylabel('v_B [m/s]')
docstxt/122771332128007.txt
docstxt/122771280328007.txt
dx dx d dx d dx v= B x =B x =B x =B x dt dt d d dt d hr 2sin 2 hrcos v=( + ) ( a+rcos ) a+rcos 2 5) Millised on kiiruste väärtused pöördenurkade = 0 ° ja = 180 ° korral? hr v= = 4,19 m/s a+r = 0 ° hr v= = -25,13 m/s a-r = 180 ° 6) Kirjutada MATLAB-i programm, mis esitab kiiruse v graafiku funktsioonina pöördenurgast. Esitada nii kood kui graafik. syms Bx a h omega0 r fii v l v1 a = 0.7 h = 1.6 r = 0.5 omega0 = 60*pi/30 Bx = (h*r*sin(fii))/(a+r*cos(fii)) v = ((h*r^2*sin(fii)^2)/(a + r*cos(fii))^2 + (h*r*cos(fii))/(a + r*cos(fii))) * omega0 n = 100; fii = linspace (0, 2*pi, 100); for l = 1:n v1(l) = ((h*r^2*sin(fii(l))^2)/(a + r*cos(fii(l)))^2 + (h*r*cos(fii(l)))/(a + r*cos(fii(l)))) * omega0; end figure(1) plot(fii, v1)
a) Määrata vedava lüli punkti A koordinaadid funktsioonina nurgast . b) Määrata liuguri punkti B horisontaalkoordinaat xB funktsiooninanurgast . c) Millise pöördenurgakorral on liuguri punkti B koordinaat maksimaalne? esitada kraadides ja vastav maksimaalne koordinaat millimeetrites. d) Kuidas muutub liuguri kiirus v sõltuvalt pöördenurgast ? e) Millised on kiiruse väärtused pöördenurkade = 0 ja = 180 korral? f ) Kirjutada MATLAB-i võiOctave'i programm, mis esitab kiiruse v graafiku funktsioonina pöördenurgast . Esitada nii kood kui graafik. Lahendus Ülesande lahendamiseks teen joonise: a) Määrata vedava lüli punkti A koordinaadid funktsioonina nurgast b) Määrata liuguri punkti B horisontaalkoordinaat xB funktsioonina nurgast c) Millise pöördenurga korral on liuguripunkti B koordinaat maksimaalne? esitada kraadides ja vastav maksimaalne koordinaat millimeetrites.
Mehhatroonikainstituut Masinamehaanika õppetool Masinamehaanika Kodutöö nr. 2 Üliõpilane: Matriklinumber: Rühm: MAHB41 Kuupäev: 08.05.2012 Õppejõud: Merle Randrüüt Ülesanne 1 r = OA = 250mm = AC = 900mm ja a) Punkti A koordinaadid , sõltuvus funktsiooni pöördenurgast b) Määrata punkti C koordinaadid xC , yC funktsioonina pöördenurgast c) Matlab-i kood r = 0.25; l = 0.9; xB = 0.4 yB = 0.3; phi = linspace (0, 2*pi, 361); xC = zeros(1, 361); yC = zeros(1, 361); %Tsükkel for k=1:361 gamma = atan((xBr*cos(phi(k)))/(yBr*sin(phi(k)))); xA = r*cos(phi(k)); yA = r*sin(phi(k)); xC(k) = xA+l*sin(gamma); yC(k) = yA+l*cos(gamma); end figure(1) hold off plot(xC, yC, 'linewidth', 2) title('Punkti C trajektoor') xlabel('x [m]') ylabel('y [m]') Ülesanne 2 a) Vedru-massi süsteemi omavõnkesagedus Liikumisvõrrand: Omavõnkesagedus:
TI 0 dt This is a third-order plant model given by a transfer function of 1 G( s) , u (t ) is input signal, e(t ) r (t ) y(t ) is the error between the ( s 1)3 output y (t ) and the desired output setpoint r (t ) . Use logical reasoning to determine whether K P , TI , TD must be increased or decreased in each of the following examples: a. Run in MATLAB the below program to see the output development if Proportional gain K P increases from 0.1 to 1. (10 marks) Example 1: Proportional gain K P increases from 0.1 to 1. G=tf(1,[1,3,3,1]); for Kp=[0.1:0.1:1], G_c=feedback(Kp*G,1); step(G_c), hold on; end b. Run in MATLAB the below program to see the output development if the proportional gain K P increases from 0.1 to 1. Example 2: Maintaining Proportional gain K P 1 , Integral gain TI , increases from 0.7 to 1.5. (10 marks)
VDD= 2.5 V. Solution: Check specification for Humidity Sensor of SYH-2R.pdf at: http://www.rhopointcomponents.com/images/SYH-2R.pdf 2 Week 04 Homework - Solutions Check Thermistor - Wikipedia.pdf at http://en.wikipedia.org/wiki/Thermistor Calculate the Humidity Sensor resistance at 30°C T = 273.15°C +30°C = 303.15°C T0 = 273.15°C +25°C = 298.15°C R60% 30°C =25.5858 kΩ - Matlab code: 33*exp(4600*(1/303.15-1/298.15)) = 25.5858 Calculate the Humidity Sensor resistance at relative humidity 70% See the above graphic for the standard resistance: Exercises - Solutions 3 R60% 25°C =33 kΩ, R70% 25°C =12 kΩ R70% 30°C=( R60% 30°C * R70% 25°C =)/ R60% 25°C =9.2 kΩ Or RH = 9.2 kΩ, give RT = 50 kΩ VO = RH/(RT+RH)*2.5V = 0.388 V Question 3
J r 2=1- S J =(0-0)2+(0,6-0,6)2+(1,2-1,2)2 +(1,8-1,8)2+(2,4-2,4)2 +(3-3)2=0 0+ 0,6+1,2+1,8+2,4+ 3 y kesk = =1,5 (aritmeetiline keskmine) 6 2 2 2 2 2 2 S=(0-1,5) +(0,6-1,5) +(1,2-1,5) +(1,8-1,5) +(2,4-1,5) +(3-1,5) =6,3 J 0 r 2=1- =1- =1 (aproksimeerimise täpsus) S 6,3 Kokkuvõte: - Kirjutada MATLAB programm, - Näidata lõpptulemused graafiliselt, näidata funktsioonid y = f (F) ja y = f (q), leida aproksimeerimisviga. - Selgitada, miks ühesuguse summaarse koormuse puhul üks ja sama tala deformeerub erinevalt. Üks ja sama tala deformeerub erinevalt, kuna koormused on jaotunud erinevalt, seetõttu mõjuvad tala eri kohtadele erineva suurusega jõud. Kui laotada koormus ainult tala keskele,
setpoint if PID control settled at offset from setpoint. 2. Three delays that occur when a heater is used to increase the temperature of a metal block: · The time it takes for the heater to respond to a control change. The temperature of the heater does not change instantly just because thecontrol signal to it did. · The time it takes the heat to be transferred to the load. · The time it takes the thermistor to respond to changes in the load temperature. 3. Using Matlab: a. Proportional gain must be decreased b. Integral gain must be increased c. Derivative gain must be decreased 4. I presenting for II presenting for III presenting for
esifrondi kestust tr. Siis tegin kahes osas. Esifrondi kestus tr vastavalt nõuetele Ülereguleerimine ja muud parameetrid korras, kuid esifrondi kestus paigast ära. Süsteemi viimine tagasi algolekusse. Süsteemi algoleku taastumine Järeldus Tutvusime P-IT2 juhtimisobjekti tööpõhimõtetega ja võimalike häälestus iseärasustega, kasutades Matlab programmi. Kuid kõiki parameetreid ei olnud võimalik antud juhtimissüsteemi kasutades korraga paika panna. Kui ühe parameetri sai paika, siis nihkus teine paigast ära.
- Punkti B koordinaat xB funktsioonina pöördenurgast ; - Punkti C koordinaadid funktsioonina pöördenurgast ; - Punkti A kiirus ja kiirendus; - Punkti B kiirus funktsioonina pöördenurgast ; - Arvutada kõik ülal nimetatud suurused hetkel, kus = 130. Punkti B kiirus leida analüütiliselt ja graafiliselt, kasutades kiiruste plaan. Võrrelda tulemused. - Kirjutada MATLAB-i programm, mis esitab punkti B kiiruse vB graafiku ja punktide A ja C liikumise graafiku (joon, mille mööda punktid A ja C liikuvad) vända OA ühe täispöörde jooksul. 1. M eh ha
Leo Teder Ülesanne 1 r = 250 mm l = 900 mm xB = 400 mm yB = 300 mm a) Määrata punkti A koordinaadid xA , yA funktsioonina pöördenurgast . xA = r * cos yA = r * sin b) Määrata punkti C koordinaadid xC , yC funktsioonina pöördenurgast . y B-rsin =arctan x B-rcos x C =rcos +lcos y C =rsin +lsin c) Kirjutada MATLAB-i või Octave'i pro- gramm, mis esitab punkti C liikumise graafiku (joon, mida mööda punkt C liigub) vedava lüli ühe täispöörde jooksul. Bx = 0.4; By = 0.3; r = 0.25; l = 0.9; gamma = atan ((By - r*sin(fii))/(Bx - r*cos(fii))); Cx = r*cos(fii) + l*cos(gamma); Cy = r*sin(fii) + l*sin(gamma); n = 100; fii = linspace (0, 2*pi, n); for a = 1:n Cx(a) = r*cos(fii(a)) + l*cos(atan ((By - r*sin(fii(a)))/(Bx - r*cos(fii(a)))));
RS koodi pikkus on N= 2m-1 = K+R R liiaste plokkide arv . Kogu infosümbolite arv on k = mK. K infoplokkide arv, m - kahendsümbolite plokipikkus . Minu andmed: RS GF (16) -> 2m = 16, seega N = 15 N primitiivne koodipikkus. Q = 5 ehk viiekordne veaparandus. Sellise koodi tekitava hulkliikme aste on 2Q = 8. Liiaste sümbolite arv R = 2Q = 8 ning infoplokkide arv K = N-R = 15 8 = 7. Reed Solomoni kood on võimeline parandama vigu plokkide kaupa. 3. MATLAB programm clear all; % Puhastab matlabi muutujate mälu, see on tähtis kuna vanad muutujate väärtused võivad edasi kanduda uutesse katsetustesse. clc; %Puhastab matlab ekraani. warning('off','comm:obsolete:bchpoly'); %lülitab välja vea teateid warning('off','comm:obsolete:bchenco'); %lülitab välja vea teateid warning('off','comm:obsolete:bchdeco'); %lülitab välja vea teateid warning('off','comm:obsolete:rsenco'); %lülitab välja vea teateid
Tavaliselt on n ja k väärtused vahemikus 1 kuni 8, m väärtused 2 kuni 10 ja koodihinnang vahemikus 1/8 kuni 7/8. Ahendkoodi dekodeerimiseks kasutatakse erinevaid algoritme. Suhteliselt väikeste k väärtuste puhul kasutatakse Viterbi algoritmi, kuna see on kõige parem teadaolev rakendus maksimaalse tõenäosuse dekodeerimises. Modelleerimise struktuurskeem Simulinkis Joonis 5. Simulinkis koostatud skeem Modelleerimise programm Matlab 6.5 Tsym = 0.2; Tsample = 0.01; BERkodVec=[]; BERVec=[]; EbNoVec = [0:1:9]; for n=1:length(EbNoVec); EbNodB = EbNoVec(n); sim('h2irekindlus'); BERkodVec(n,:)= BERkod; BERVec(n,:)= BER; end; semilogy(EbNoVec,BERkodVec(:,1),'o',EbNoVec,BERVec(:,1),'*'); legend('Kodeerimisega BER','Kodeerimiseta BER'); xlabel('Eb/No (dB)'); ylabel('Vea tõenäosus'); title('Kodeerimisega ja kodeerimiseta BER'); grid on; Modelleerimise tulemused Joonis 6
signaal stabiliseerub. Mida väiksem on ajakonstant, seda kiiremini stabiliseerub signaal. Lisaküsimuse vastus: Ülereguleerimine on suurem juhtudel kui signaali amplituudi ja stabiilse signaali kõrguse suhe on suurem. Näiteks antud graafikul on järjestus väiksemast suuremani järgnev: k01t1, k01t3, k01t5, k15t1, k4t1. 3. Abstraktse automaatjuhtimissüsteemi süntees Töö ülesanne: Kasutades paketi MATLAB võimalusi sünteesida alljärgnevalt kirjeldatud süsteemi mudel ning leida nõutud väljundid. Joonis . Skeem Joonis . Erinevate signaalide graafik
docstxt/14458498693678.txt
Tumesinine joon tähistab tagasisideta süsteemi väljundit. 4)W1 = k1/(p+1) ja W2 = k2/p Hüppekajad a)K=0,1 b)K=1 c)K=5 korral. Nüüd näeme, kuidas mõjutab tagasiside võimendustegur süsteemi väljundit. Näeme, et mida suurem on võimendustegur, seda väiksem on süsteemi ülereguleerimine (väiksem amplituud). Tumesinine joon tähistab tagasisideta süsteemi väljundit. Abstraktse automaatjuhtimissüsteemi süntees Töö ülesanne: Kasutades paketi MATLAB võimalusi sünteesida alljärgnevalt kirjeldatud süsteemi mudel ning leida nõutud väljundid. Töö kirjeldus: Süsteemi põhiosaks on generaator, mille väljundiks kahe sõltumatu siinusgeneraatori (,,Sine Wave", vt ka tabel 1) väljundite summa. Lisaks on väljund piiratud ära ülaltpoolt väärtusega 3,1 ja altpoolt väärtusega -0,2. Generaator käivitub koos simuleerimise algusega, kuid väljund on olemas (väljundi
Mida väiksem on ajakonstant, seda kiiremini stabiliseerub signaal. Lisaküsimuse vastus: Ülereguleerimine on suurem juhtudel kui signaali amplituudi ja stabiilse signaali kõrguse suhe on suurem. Näiteks antud graafikul on järjestus väiksemast suuremani järgnev: k01t1, k01t3, k01t5, k15t1, k4t1. 18 3. Abstraktse automaatjuhtimissüsteemi süntees Töö ülesanne: Kasutades paketi MATLAB võimalusi sünteesida alljärgnevalt kirjeldatud süsteemi mudel ning leida nõutud väljundid. satin To Workspace5 satout Sine Wave To Workspace1 Add Saturation
tõenäoliselt asubki hoopis teises kohas (teistsugustel koordinaatidel), seega ära kopeeri neid pilte. 5 Selline ajaintervallide mõõtmine nõuab suurt täpsust. Juhul kui täpsus on näiteks = ±1µs tähendab see seda, et mõlemad kõverad võivad kõikuda c* = 3*108*(±1*10-6) = ±300 m ja asukoha määramine pole üldse täpne. Ülesanne nr. 2. Kommentaar: Muretse Matlab kui tahtmist on proovida saada samasugust joonist. Antud: Leida: fs = 60 MHz signaali ja häire segu kuju? fn = 70 MHz parasiitamplituudmodulatsiooni S/N = 2 dB koefitsient MA = ? c = 3*108 m/s parasiitsagedusmodulatsiooni sageduse deviatsioon f = ? Lahendus: 10*log S/N = 2 dB | :10 log S/N = 0,2
On ilmne, et keerulisemate ülesannete puhul tuleb kirjutada arvutiprogrammi närvivõrgu õpetamiseks või kasutada mingit olemasolevatest tarkvara pakettidest. Täiendav kirjandus: 1. Lu, Y-Z. Industrial intelligent control. Fundamentals and applications. Chicher: Wiley, 1996. 325 p. 2. Tsoukalas, L. H., Uhrig, R. E. Fuzzy and neural approaches in engineering. New York: Wiley-Interscience, 1996. 587 p. 3. Moscinski, J., Ogonowski, Z. Advanced control with Matlab and Simulink. London: Ellis Horwood, 1995. 251 p. 28 4 Modelleerimine tehisnärvivõrkudega Identifitseerimisülesande püstitus: On antud süsteem, mille funktsioon on tundmatu. Identifitseerimise ülesandeks on selle funktsiooni
On ilmne, et keerulisemate ülesannete puhul tuleb kirjutada arvutiprogrammi närvivõrgu õpetamiseks või kasutada mingit olemasolevatest tarkvara pakettidest. Täiendav kirjandus: 1. Lu, Y-Z. Industrial intelligent control. Fundamentals and applications. Chicher: Wiley, 1996. 325 p. 2. Tsoukalas, L. H., Uhrig, R. E. Fuzzy and neural approaches in engineering. New York: Wiley-Interscience, 1996. 587 p. 3. Moscinski, J., Ogonowski, Z. Advanced control with Matlab and Simulink. London: Ellis Horwood, 1995. 251 p. 28 4 Modelleerimine tehisnärvivõrkudega Identifitseerimisülesande püstitus: On antud süsteem, mille funktsioon on tundmatu. Identifitseerimise ülesandeks on selle funktsiooni
Matrikli nr.: Õpperühm: Juhendaja: Taavi Möller Tallinn 1 Lineaarsete süsteemide tüüplülid. Eesmärgiks on tutvuda integreerimis-, aperioodilise- ja võnkelüliga. 1.1 Integreerimislüli Ülesande eesmärgiks on uurida võimanduslüliga integreerimislüli mõju konstantsele signaalile. Variandid k=1; 2; 3.5; 4.5. MATLAB Simulinkis koostatud mudel joonis 1.1. Joonis 1. Integreerimislüli mudel k Ülekandefunktsioonid: W ( p )= p 1 Integrator1 s 2 Integrator s 2 3.5 TransferFcn s 4.5 TransferFcn1 s
detectable from the background. Awkwardly, no information regarding the pilling grade deriving from image analysis is provided. A more recent application of image analysis to assess the fabric wrinkle and abrasion resistance in order to compare with experimental methods is described in [23]. By employing an appropriate lighting method, sample images were captured by using a scanner; then, images prepared from samples were processed using MATLAB® in order to extract the pills from the background thus deriving a pilling grade. In [24] an edge-flow based fabric pilling segmentation algorithm which utilizes image color, texture and phase of the edge flow vector [25] was adopted in order to implement the pilling segmentation of various complex fabrics. 13 FIGURE 10. Pilling segmentation performed in [24].
Opik ~ [12] on abiks lineaaralgebraga seotud probleemide lahendamisel. Opikust ~ [18] leiate numbrilised meetodid. M~olema peat¨ uki l~opus on u¨lesanded, mis enamikus on varustatud vastustega, kusju- ures m~ oningatele u ¨lesannetele on lisatud n¨apun¨aide sobiva lahendusmeetodi valikuks. ¨ Ulesandeid esitatud teooria kohta on v~oimalik leida ka u ¨lesandekogudest [1], [8], [14] ja ~oppevahendist [16] . Matemaatikapaketid MATLAB, MAPLE, MATHCAD, MATH- EMATICA [10] jpt v~ oimaldavad kinnistada selles kursuses omandatut. Oppevahendi ~ koostamisel on kasutatud paketti "Scientific WorkPlace 3.0", l¨ uhendatult SWP. T¨anan dotsente A. L~ ohmust ja F. Vichmanni, kes abistasid autorit paljude kasulike m¨arkustega k¨ asikirja vormistamisel. Autor 5 0.2. Kasutatav s¨
, Handbook of Standardized Terminology for the Power Sources Industry, Los Angeles, CA. 1995. 95 p. 4. , . . . . , - , , , 1999. 752 . ISBN: 5887211210 5. , . ., - : . 8000 , : , 2003. 527 . ISBN: 5936730220 6. , . . . , .: , 2001. 237 . ISBN: 5356015109 7. , . ., - , , : . 12 500 ., : . , 2000. 496 . ISBN: 5200027527 Simulatsiooni keskkonnad 1. Attia, J. O., PSpice and Matlab for Electronics: An Integrated Approach, FL: Boca Raton [etc.], CRC Press, 2002. 338 p. ISBN: 0849312639 2. Berube, R. H., Computer Simulated Experiments for Electric Circuits Using Electronics Workbench, NJ: Upper Saddle River, OH: Columbus, Prentice Hall, 1997. 263 p. ISBN: 0133596214 3. Borris, J. P., Semiconductor Devices Simulation Using Electronics Workbench, NJ: Upper Saddle River, OH: Columbus, Prentice-Hall, 2000. 207 p. ISBN: 0130260835 4. Craig, E. C
annaabi.ee 
