Znajdź równanie różniczkowe w układzie zamkniętej pętli

0

enter image description here

enter image description here

enter image description here

Wiem, że funkcja transferu w zamkniętej pętli jest równa Y / Ysp = (kontroler P * silnik DC) / (1+ (kontroler P * silnik DC)), a następnie jestem uderzony. Czy ktoś może mi dać kilka wskazówek, jak postępować?

LearningLaSo
źródło

Odpowiedzi:

2

Nie musisz używać funkcji transferu dla tego problemu, wystarczy zastąpić znane równania w dziedzinie czasu, aby uzyskać równanie różniczkowe dla zamkniętej pętli. Ty masz

$$ V (t) = K_p e (t) quad e = Y_ {sp} - Y (t) qquadau_L = 0 $$ $$ T frac {d ^ 2Y (t)} {dt ^ 2} + frac {dY (t)} {dt} = K V (t) - K_Bau_L (t) $$

Wystarczy wstawić pierwsze trzy równania do czwartego i otrzymasz równanie różniczkowe w pętli zamkniętej.

$$ T frac {d ^ 2Y (t)} {dt ^ 2} + frac {dY (t)} {dt} = K K_p (Y_ {sp} - Y (t)) $$

Zmień układ, aby dostać się do standardowego formularza równania różniczkowego ze swoimi stanami po lewej stronie, a wejścia po prawej stronie:

$$ T frac {d ^ 2Y (t)} {dt ^ 2} + frac {dY (t)} {dt} + K K_p Y (t) = K K_p Y_ {sp} $$

Teraz możesz analizować system sterowania jako prosty DE drugiego rzędu ze stałym wejściem.

Edytuj: wartość stanu ustalonego

Wartość stanu ustalonego można łatwo wyprowadzić z równania różniczkowego. Wiemy, że kiedy system osiągnie stan ustalony, z definicji $ frac {d ^ 2Y (t)} {dt ^ 2} = 0 $ i $ frac {dY (t)} {dt} = 0 $. Dlatego podstawienie tych wartości w DE i ustawienie $ Y (t) = Y_ {ss} $:

$$ T cdot 0 + 0 + K K_p Y_ {ss} = K K_p Y_ {sp} $$ $$ Y_ {ss} = Y_ {sp} $$

BarbalatsDilemma
źródło
Cześć . Dzięki za pomoc. Czy mogę teraz sprawdzić, czy Ysp się zmieniło (powiedzmy, że wzrasta), jak wpłynie na odpowiedź? Czy są jakieś wskazówki, aby sprawdzić te odpowiedzi?
LearningLaSo
@LearningLaSo jeśli $ Y_ {sp} $ ulegnie zmianie, system odpowie zgodnie z równaniem różniczkowym. Nie wiem, co dokładnie chcesz wiedzieć
BarbalatsDilemma
Hmm, co mam na myśli, jak mam sprawdzić odpowiedź stanu ustalonego na podstawie równania systemu drugiego rzędu?
LearningLaSo
Mogę ją przekształcić, ale nie jestem pewien, jaki jest warunek początkowy.
LearningLaSo
@LearningLaSo Wartość stanu ustalonego układu liniowego jest niezależna od stanu początkowego
BarbalatsDilemma