Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
(EOD).Mechatronics.pdf
Скачиваний:
82
Добавлен:
23.08.2013
Размер:
5.07 Mб
Скачать

page 68

• If any of the roots of the equation are less than one, then the system can become unstable, and most likely will.

c

=

1 + B + B2

 

-

---------------------------

 

r

 

1 – 2B + B

2

 

 

 

 

 

1 – 2B + B2 = 0

characteristic equation

 

B = –1, –1

 

therefore the system is unstable

• Determine if the function below is stable, if y is the output,

yn = yn – 1 + 1.05xn xn – 1

yn Byn = 1.05xn Bxn

yn 1.05 – B

---- = -------------------

xn 1 – B

continue from here....

What if?

yn = 2yn – 1 + 1.05xn xn – 1

5.4 SAMPLING FUNCTIONS

• In the last section we looked at a technique for writing equations for discrete variable values.

page 69

This section will start to relate this to the design of controllers and control algorithms.

Although hinted at earlier, we can now formally define a value ‘sampled’ into the computer. These values are taken in such a short period of time that they are effectively instantaneous. But this means that the value does not include changes between samples, and is particularly prone to noise.

The unit sample has a magnitude of 1 (and can be multiplied by an input magnitude). The subscript can be used to shift it in time. We can relate in the backshift operator, and finally use it to represent input (generating) functions,

Sn

=

1

n = 0

Sn

=

0

n ≠ 0

Sn k = Bk Sn

 

 

fn = f( kT) Sn k = f( kT) BkSn = Sn( f( 0) + f( T) B + f( 2T) B2 + … )

–∞ –∞

• As an example develop the expression for the following function assuming a sampling time of 1 s, and then assuming 0.5 s.

page 70

V

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

t (sec)

0

1

2

3

4

5

• Table of sampling functions,

page 71

 

TIME DOMAIN

SAMPLE DOMAIN

BACKSHIFT DOMAIN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kf( t)

 

KF( B) Sn

 

 

KSn( f0 + f1B + f2B2 + … )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

u( t)

 

 

-----------

 

 

Sn( 1 + B + B + … )

 

 

 

 

 

 

 

1 – B Sn

 

 

 

 

 

 

 

 

Kt

 

 

 

 

KTB

 

 

KTSn(

B + 2B

2

+ 3B

3

+

)

 

 

 

 

 

 

-------------------Sn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 1 – B) 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kt

2

 

KT

2 B( B + 1)

 

 

KTSn(

B + 4B

2

+ 9B

3

+

)

 

 

 

 

 

 

---------------------Sn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 1 – B) 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

at

 

 

 

 

 

K

 

 

 

 

 

 

aT

 

 

–2aT 2

 

 

 

 

 

 

 

 

---------------------------

 

 

KSn( 1 + e B + e

 

 

B + … )

 

Ke

 

 

( 1 – BeaT) Sn

 

 

 

 

K sin ω

t

 

 

 

KB sin ( ω

T)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-------------------------------------------------Sn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 – 2B cos ( ω

T)

+ B2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K cos ω

t

 

K( 1 – B cos ( ω

T) )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-------------------------------------------------Sn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 – 2B cos ( ω

T)

+ B2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

int

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-----

 

u( A t)

 

 

 

 

 

 

 

S

n

1 + B + B2 +

+ B

T )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

A

+ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

int -----

 

 

int -----

 

 

u( t A)

 

 

 

 

 

 

 

S

 

B

T )

+ B

T )

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

int

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a delay of A

 

 

-----

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

T )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Try the previous example using the lookup table,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете Электротехника