(vahepealsed) ajahetked loetakse süsteemi jaoks mitteeksisteerivaiks. Sageli diskreetsed ajahetked erinevad võrdse ajaintervalli võrra, mida tavaliselt nimetatakse taktiks ehk taktikestuseks (aeg mõõdetakse taktides, väärtused kindlal ajal mõõdetud, mis vahepeal toimub ei tea) ning ajahetki taktihetkedeks. Enamik tehnilisi süsteeme on diskreetsed, diskreetne signaal on arvude jada. Dünaamiliste süsteemide modelleerimine. Milliseid mudeleid kasutatakse lineaarsete statsionaarsete pidevaja süsteemide kirjeldamisel? Algolekud – nullised ja mittenullised. Avage nende sisu. Millistel tingimustel ja eeldustel on pidevaja süsteem esitatav ekvivalentse diskreetaja süsteemina? Avage probleemi olemus ja tähtsus süsteemiteooria seisukohalt. Dünaamiliste süsteemide modelleerimine: Modelleerimisel tehakse kindlaks vajalik sisendite arv ning sisendite seos väljunditega. Süsteemi matemaatilise mudeli liigid: 1.Algebralised, seovad omavahel muutujate iga ajahetke väärtusi. 2
ettenähtud piiride. Samuti pidime kontrollima võimalikke suurimaid olekutaastaja vigu, mille puhul süsteem on veel antud piirides. Antud on algolek X0 = [-0.1; 0; 0; 0], ja seadesuurus Xs = [0; 0; 0,7; 0]. Tingimused: Umax <= 50 V; X1max <=0.2; <= 5 % . 3. Diskreetimissamm, diskreetimismudel, arvutused Diskreetimissammu (td) valisin empiiriliselt pidades meeles seda, et ta järgiks piisava täpsusega pidevaja süsteemi. Q = diag([1/(0.2*0.2) 0 1/(0.7*0.7) 0])- Kaalumaatriks R = 5/(100*M*M) - Kaalumaatriks [Ad,Bd] = c2d(A,B,td) diskreetaja mudeli arvutus [Ad,Gd] = c2d(A,G,td), Adekvaatsus on näha ka 8. punkti graafikutelt, kus on näha, et pidevaja ja diskreetaja mudelid on üsnagi kokkulangevad. 4. Regulaatori süntees pidevajas K = lqr(A, B, Q, R) % arvutame välja pidevaja regulaatori K maatriksi C=[1 0 0 0; 0 0 1 0] % määrame parameetri C väärtuse
III hindeline test Question1 Hinded: 1 Vali tagasisidestatud pidevaja süsteemi koostamiseks sisendmaatriks ja sisesta vastusese. Põhjenda, miks valisid just sellise sisendmaatriksi! Antud on olekumaatriks ja algolek: A=[1 0;1 1], X0=[2;1] Tagasidega suletud süsteemi siirded peavad tulema nõrgalt võnkuvad ja siirdeprotsessi aeg ts 6 sekundit. Vastus: Question2 Hinded: 1
Omavõnkesagedus wn ja ksii on valitud nii, et reageerimisaeg Treg oleks võimalikult väike ja ei tekiks ülereguleerimist ega juhtpinge lubatud piiride ületamist. 5. Regulaatori süntees diskreetajas td=0.1 - diskreetimissamm [Ad,Bd]=c2d(A,B,td) - diskreetajamudeli arvutus Z=exp(P*td) - teisendab pidevad poolused diskreetseteks Kd=place(Ad,Bd,Z) - regulaatori maatriksi arvutus [Ad,Gd]=c2d(A,G,td) - 6. Põhimõtteskeemid Joonis: pidevaja põhiskeem Joonis: Diskreetaja põhiskeem Joonistel olevad tähistused on eelnevalt lahti seletatud. 7. Simulatsioonskeemid Joonisel on koos nii pidevaja kui ka diskreetaja simulatsioonskeem. Pidevaja skeem on ülemine, diskreetaja skeem alumine. Pidevaeg: State-Space plokk kasutab algandmetena olekumaatrikseid A ja Bh, C on 2. järku ühikmaatriks, D on nullmaatriks.Tagasiside on väljundi järgi negatiivne. Uh ja Xh on häiringud.
Küsimus 1 Valmis Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Vali tagasisidestatud pidevaja süsteemi koostamiseks sisendmaatriks ja sisesta vastusese. Põhjenda, miks valisid just sellise sisendmaatriksi! Antud on olekumaatriks ja algolek: A=[1 0;2 -2], X0=[-2;1] Tagasidega suletud süsteemi siirded peavad tulema nõrgalt võnkuvad ja siirdeprotsessi aeg ts 5 sekundit. Leiame omaväärtused eig(A) ans = -2 1 Süsteem ebastabiilne, sellega on vaja leida sellise sisendmaatriksi, et süsteem oleks täiesti juhitav ja jälgitav. Näiteks, B=[-1;-1] Sellega Q=ctrb(sys) Q= -1 -1
Mittenullise algoleku arvestamine võib osutuda tülikaks. Kui väljundmuutuja ühtib oleku-muutujaga, saab mittenullist algolekut kirjeldada väljundmuutuja algväärtusega. 1.8. Dünaamiline süsteem Dünaamilised süsteemid on süsteemid, milles võivad esineda nii süsteemi elementide kui ka süsteemi karakteristikute ajalised muutused (siirdeprotsessid). Tüüpiline dünaamilise süsteemi matemaatiline mudel pidevaja süsteemidel koosneb diferentsiaalvõrranditest. Sellist süsteemi nimetatakse ka diferentsiaalsüsteemiks või sellele väga lähedases tähenduses ka siledaks süsteemiks. 1.9. Pidev- ja diskreetaja süsteemid Pidevaja süsteemid on süsteemid, mille muutujate väärtused on määratud iga reaalarvulise ajahetke jaoks, seega aeg on pidevalt (kõigil, lõpmata lähedastel ajahetkedel) ja sõltumatult muutuv argument.
algväärtusega. Dünaamiline süsteem- Kõik süsteemid on põhimõtteliselt dünaamilised. Dünaamiliste süsteemide käitumist iseloomustavad muutujad. Võivad esineda nii süsteemi elementide kui ka süsteemi karakteristikute muutused ajas (siirdeprotsessid). Dünaamilised süsteemid on süsteemid, milles võivad esineda nii süsteemi elementide kui ka süsteemi karakteristikute ajalised muutused (siirdeprotsessid). Tüüpiline dünaamilise süsteemi matemaatiline mudel pidevaja süsteemidel koosneb diferentsiaalvõrranditest. Sellist süsteemi nimetatakse ka diferentsiaalsüsteemiks või sellele väga lähedases tähenduses ka siledaks süsteemiks. Pidev- ja diskreetaja süsteemid- Pidevaja süsteem − ajalised protsessid on määratud kõigil, ka lõpmata lähedastel ajahetkedel. Diskreetaja süsteem − süsteemi käitumist iseloomustavate muutujate hetkväärtused (diskreedid) on määratud ainult isoleeritud
2014. aasta kevadel aines Süsteemiteooria (TTÜ) labor 3 test vastatud ja parandatud kujul. 1. Vali tagasisidestatud pidevaja süsteemi koostamiseks sisendmaatriks ja sisesta vastusese. 2. Missugused olekumudeli maatriksid tuleb veel lisada, et kõik siseolekud oleksid eraldi väljundites tagasiside jaoks kättesaadavad? 3. Kas sisestatud pidevaja olekumudel on ilma tagasisideta stabiilne? 4. Missugused on sisestatud olekumudeli väljundite lõppväärtused, kui olekumudeli sisend u(t)=0? Selgita, kuidas need väärtused leidsid ja missuguse järelduse saab nendest teha! 5. Missugused prototüüpülekandefunktsiooni parameetrid: sumbuvus (ksii) ja omavõnkesagedus (Wn) valisid, et tagada esimeses küsimuses nõutud siirdeprotsessi iseloom? Põhjenda mõlemat! 6
täpsuPeavad olema mingid algtingimused, sisend, väljund, muutujad, parameetrid {p}. Kui p=const, siis on statsionaasüsteem; kui p(t)-funktsioon ajast, siis on mittestatsionaarne süsteem. Reaalne süsteem --(modelleerimine)-- Mudel --(realiseerimine)-- Reaalne süsteem. Väljund on sisendist sõltuv, sisendmuutuja aga ei sõltu üldse süsteemist. 2.2Milliseid mudeleid kasutatakse lineaarsete statsionaarsete pidevaja süsteemide kirjeldamisel? Statsionaarse süsteemi analüüsi võib alati alustada meelevaldsest ajahetkest to ning lugeda seda endiselt null-ajahetkeks. Väljundmuutuja ajaline käitumine leitakse diferentsiaalvõrrandi lahendamisel etteantud sisendmuutuja korral. Algtingimused, mis väljendavad süsteemisiseseid akumulatsioone, peavad olema fikseeritud, et saada üheselt määratud lahendit. Alghetkel sisemised akumulatsioonid peavad alati puuduma (=0)
[Ad,Bd]=c2d(A,B,td) % diskreetaja mudeli arvutus [Ad,Gd]=c2d(A,G,td) % diskreetaja mudeli arvutus Z = exp(P*td) %teisendab pidevad poolused diskreetsesse Z-tasapinda Kd=place(Ad,Bd,Z) % regulaatori maatriksi arvutus C=eye(2) %ühikmaatriks ksii = 0.7, wn = 2.8, % valitav sumbuvus ja omavõnkesagedus nim=[1 2*ksii*wn wn*wn]; % prototüüp ÜKF nimetaja L= roots% soovitud suletud süsteemi pooluste(omaväärtuste) paigutus P = -1.89 ± 1.93i K=place(A,B,P) % regulaatori maatriksi arvutus Pidevaja sünteesi kohta katse andmed tabelis read 1 ja 3, ning diskreetaja 2 ja 4 Juhtimispõhimõtteskeem: Simulatsioonskeemid: 10 Juhttoime U 0 -10 U(t) -20 X (s) K*u
Reguleerimisaeg tr on määratud kokkuleppeliselt valitud kõrvalekaldega lõppväärtusest (tavaliselt =0,05) ja on aeg, kui hüppekaja siseneb poolt määratud koridori ja enam sealt ei välju. 1.18 Mis on ülereguleerimise aeg? Maksimaalse ülereguleerimise aeg tm on ajahetk, mil hüppekaja omab maksimaalväärtust. 1.19 Mida teeb juhtimissüteemis DAM (digitaal-analoogmuundur)? digitaal-analoogmuundur (DAM), mis muudab juhtimisseadme diskreetaja väljundsignaali u(k) täituri pidevaja sisendsignaaliks u(t) 1.20 Mida teeb juhtimissüteemis ADM (analoog-digitaalmuundur)? (ADM), mis muudab anduri pidevaja väljund-signaali y(t) juhtimisseadme diskreetaja sisendsignaaliks y(k) 2. Nihketajurid 2.1 Mis on potentsiomeetertajuri kui automaatikasüsteemi elemendi sisendiks, mis tema väljundiks? 2.2 Mida mõõdetakse tensotajuriga? Tensotajureid kasutatakse nii deformatsioonide (väikeste nihete) kui ka mehaaniliste pingete
docstxt/14458498693678.txt
U (k)=-KX(k)+Kr Z(k) , Z(k)=Z(k-1)+Y S (k)-Y(k)=Z(k-1)+YS (k)-CX(k) 3. Diskreetimissammu valik, arvutused. Q=diag([1/(0.2*0.2) 0 1/(0.7*0.7) 0]), R=5/(100*M*M) td=0.1 [Ad,Bd]=c2d(A,B,td) [Ad,Gd]=c2d(A,G,td) Kd=dlqr(Ad,Bd,Q,R) Q ja K on kaalumaatriksid, kus: ja Mudelid on adekvaatsed, sest nad langevad kokku ning käituvad samamoodi. 4. Regulaatorite süntees pidevajas. C = [0 0 1 0] PI_yreg %käsufail pidevaja regulaatori sünteesiks PI_yreg.m käsufaili sisu: % PI järgivsüsteemi süntees % Integraalne TS väljundi järgi (järgimiseks) + TS oleku järgi % Laiendatud olekuvektoriga süsteem % ~ % X = [ X ; Z ] % . % Z = R - Y = R - CX % % ! ~ ~ ~ % U = +K*X +Ki*Z = -K*X , K = [-K -Ki] % % P - soovutud suletud süsteemi pooluste paigutus n + dim(Y) tükki. nnn=size(A,1); rrr=size(B,2); % olekumuutujate arv ja sisendite arv if exist('C'), y_r=size(C,1); A2=[A zeros(nnn,y_r); -C zeros(y_r,y_r)];
................................................................................................................... 3 1. Laplace'i teisendus ................................................................................................................ 5 2. Ülekandemudel, hilistumisega süsteemide ülekandefunktsioonid ja siirdeprotsessid .......... 8 3. Süsteemide kompositsioon .................................................................................................. 13 4. Lineaarse pidevaja süsteemi olekumudel, selle lahend ja maatrikseksponendi leidmine ... 18 5. Diferentsiaalvõrrandite süsteemi ja olekumudeli seos ........................................................ 22 6. Ülekandekarakteristikud...................................................................................................... 26 7. Olekumudeli ja ülekandemudeli seos. Ülekandefunktsioonide, impulsskajade ja hüppekajade maatriksid ..................................................................
действительных чисел Системы дискретного времени, где T состоит из счетного количества изолированных моментов времени, которое можно отождествить с множеством целых чисел. 1.7.2. МОДЕЛЬ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ НЕПРЕРЫВНОГО ВРЕМЕНИ (PIDEVAJA SÜSTEEMI OLEKUMUDEL; STATE MODEL FOR CONTINUOUS TIME SYSTEM) Модель состояний связывает переменные трех видов: входные переменные ui(t), отражающих внешнее воздействие на систему и в ориентированных системах не зависят от системы; переменные состояний xj(t), отражающие внутренние
· Süsteemi struktuur ja omadused peavad garanteerima süsteemi eesmärkide täitmise. · Joonised: Sisendiks on mingi ressurss, tegevuseks (süsteemis sees) mingi teisendus/protsess ja väljundiks tulemus. 3. Selgita süsteemide klassifitseerimise aluseid. · Käitumine staatilised vs dünaamilised (ajas muutuvad). · Matemaatiline lineaarsed vs mittelineaarsed. · Aeg pidevaja vs diskreetaja süsteemid. · Parameetrid statsionaarsed vs portatiivsed süsteemid. · Sisendite ja väljundite arv ühemõõtmelised vs mitmemõõtmelised. 4. Mida käsitletakse mõistega mudel, too näiteid (kasuta joonist). · Teatava süsteemi (elementide ja nendevaheliste seoste kogumi) esitusviis, mille eesmärk on süsteemi paremini tunda ja selle põhjal süsteemi arendada või paremini juhtida. Vaatlushetkel jäetakse kõrvale
On olemas kahte tüüpi signaalid: ajas pidevad signaalid ja ajas diskreetsed signaalid. Pidevad signaalid on näiteks pinge, voolutugevus, väljatugevus, nende graafik on väljendatav funktsiooniga f(t). Diskreetse aja signaalid on võetud kindlate ajaperioodide järel ning on esitatav funktsiooniga F(nT), n on konstant üle mille signaali võetakse. 49. Analoog- ja digitaalandmed Digitaalandmed on esitatud kahendsüsteemis. Analoogandmed on kirjeldatud mingi pideva funktsiooni graafikutega, pidevaja süsteemis. Analoogandmed on näiteks kõne, pilt jms. Analoog andmeid on võimalik viia digitaalsele kujule ADM (analoog-digitaal muundur) abil ning vastupidi, digitaalseid andmeid on võimalik viia analoog kujule DAM'i (digitaal-analoog muundur) abil. Digitaalsele kujule andmeid viies kannatab sageli kvaliteet, kuid seda annab vältida valides vastavalt suur diskreetimissagedus (sampling rate).
annaabi.ee 
