Otomatik Kontrol I. Laplace Dönüşümü. Vasfi Emre Ömürlü

Benzer belgeler
ESM406- Elektrik Enerji Sistemlerinin Kontrolü. 2. SİSTEMLERİN MATEMATİKSEL MODELLENMESİ Laplace Dönüşümü

>> pretty(f) s exp(10) 1/ s + 1 1/100 (s + 1) + 1 s

Devreler II Ders Notları

Deney-1 Analog Filtreler

Frekans Analiz Yöntemleri I Bode Eğrileri

DENEY 1 Laplace Dönüşümü

Bölüm 2: Bir Boyutta Hareket

Sistem Modellerinin Zaman Cevabı ve Performans Kriterleri

Kontrol Sistemleri Tasarımı. Kontrolcü Tasarımı Tanımlar ve İsterler

LAPLACE DÖNÜŞÜMÜNÜN DEVRE ANALİZİNE UYGULANMASI

Kontrol Sistemleri. Kontrolcüler. Yrd. Doç. Dr. Aytaç GÖREN

C L A S S N O T E S SİNYALLER. Sinyaller & Sistemler Sinyaller Dr.Aşkın Demirkol

Otomatik Kontrol I. Dinamik Sistemlerin Matematik Modellenmesi. Yard.Doç.Dr. Vasfi Emre Ömürlü

3. DİNAMİK. bağıntısı ile hesaplanır. Birimi m/s ile ifade edilir.

Kök Yer Eğrileri. Doç.Dr. Haluk Görgün. Kontrol Sistemleri Tasarımı. Doç.Dr. Haluk Görgün

Otomatik Kontrol I. P(oransal)I(integral)D(türevsel) kontrol. Dr. Vasfi Emre Ömürlü

Bölüm 7 - Kök- Yer Eğrisi Teknikleri

Süleyman ŞENYURT **, Zeynep ÖZGÜNER

Ders #10. Otomatik Kontrol. Sürekli Hal Hataları. Prof.Dr.Galip Cansever. 26 February 2007 Otomatik Kontrol. Prof.Dr.

Table 1. Reservoir/Well/Fluid Data Reservoir Thickness, h, Well radius, r w,, ft Fluid viscosity, μ, 0.8 cp Formation volume factor, B o,

Ders #9. Otomatik Kontrol. Kararlılık (Stability) Prof.Dr.Galip Cansever. 26 February 2007 Otomatik Kontrol. Prof.Dr.

ESM 406 Elektrik Enerji Sistemlerinin Kontrolü 4. TRANSFER FONKSİYONU VE BLOK DİYAGRAM İNDİRGEME

H09 Doğrusal kontrol sistemlerinin kararlılık analizi. Yrd. Doç. Dr. Aytaç Gören

Sistem Modellerinin Zaman Cevabı ve Performans Kriterleri

Otomatik Kontrol. Kapalı Çevrim Kontrol Sistemin Genel Gereklilikleri. Hazırlayan: Dr. Nurdan Bilgin

Otomatik Kontrol. Sistem Modellerinin Zaman Cevabı ve Performans Kriterleri. Prof.Dr.Galip Cansever. Ders #6-8. Otomatik Kontrol

Bessel Potansiyelli Sturm-Liouville Diferensiyel Denklemlerin Çözümleri İçin İntegral Gösterilimleri

4-SEVİYELİ TAM CEVAPLI SEFKA SİNYALLERİNİN İLİNTİ TABANLI DEMODÜLASYONU (CORRELATION TYPE DEMODULATION OF 4-LEVEL FULL-RESPONSE CPFSK SIGNALS)

DİNAMİK PARTİ BÜYÜKLÜĞÜ PROBLEMLERİNİN ÇÖZÜMÜNDE YENİ BİR YAKLAŞIM: MİNİMUM MALİYET ALGORİTMASI. Cevriye GENCER *

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi

Bir özvektörün sıfırdan farklı herhangi bri sabitle çarpımı yine bir özvektördür.

ELASTİK DALGA YAYINIMI

problem 111) s+1=0 koku nedir s=-1 s+5=0 koku nedir s=-5

SİSTEM DİNAMİĞİ VE KONTROL

Ayrık zamanlı sinyaller için de ayrık zamanlı Fourier dönüşümleri kullanılmatadır.

H03 Kontrol devrelerinde geri beslemenin önemi. Yrd. Doç. Dr. Aytaç Gören

WEEK 11 CME323 NUMERIC ANALYSIS. Lect. Yasin ORTAKCI.

1. DENEY ADI: Rezonans Deneyi. analitik olarak bulmak denir. Serbestlik Derecesi: Genlik: Periyot: Frekans: Harmonik Hareket:

AĞ KONTROL SİSTEMLERİNİN GENELLEŞTİRİLMİŞ MATEMATİKSEL MODELİNİN ÇIKARTILMASI VE AĞ GECİKMESİ ÜZERİNE BİR İNCELEME

Sürekli-Zaman Sinyallerinin Matematiksel Tanımlanması

SÜREKLİ, KARIŞTIRMALI POLİMERİZASYON REAKTÖRÜNÜN BENZETİMİ VE KONTROLÜ

1 Lineer Diferansiyel Denklem Sistemleri

ELASTİK DALGA YAYINIMI

Galois Teori, Örtü Uzayları ve Diferansiyel Denklemler

ÇOK FAZLI DEVRELER EBE-212, Ö.F.BAY 1

Dijital Kontrol Sistemleri Prof.Dr. Ayhan Özdemir. Dengede bulunan kütle-yay sistemine uygulanan kuvvetin zamana göre değişimi aşağıda verilmiştir.

Otomatik Kontrol. Fiziksel Sistemlerin Modellenmesi. Prof.Dr.Galip Cansever. Elektriksel Sistemeler Mekaniksel Sistemler. Ders #4

DENEY 5: FREKANS MODÜLASYONU

MIT Açık Ders Malzemesi İstatistiksel Mekanik II: Alanların İstatistiksel Fiziği 2008 Bahar






YAZILI SINAV SORU ÖRNEKLERİ MATEMATİK

ELN3304 ELEKTRONİK DEVRELER LABORATUVARI II DENEY 3 TEK BESLEMELİ İŞLEMSEL KUVVETLENDİRİCİLER

ELK-301 ELEKTRİK MAKİNALARI-1

Otomatik Kontrol (Doğrusal sistemlerde Kararlılık Kriterleri) - Ders sorumlusu: Doç.Dr.HilmiKuşçu

IE 303T Sistem Benzetimi

SOCIAL SCIENCES STUDIES JOURNAL SSSjournal (ISSN: )

Ders 06. a) Anlık hız fonksiyonunu bulunuz b) x=2 ve x = 5 anında hızı bulunuz. c) Hızın 0 olduğu anları bulunuz. Çözüm:

T.C. ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELN3304 ELEKTRONİK DEVRELER LABORATUVARI II

BMÜ-421 Benzetim ve Modelleme MATLAB SIMULINK. İlhan AYDIN

OTOKORELASYON OTOKORELASYON

Sistem Dinamiği. Bölüm 2- Dinamik Cevap ve Laplace Dönüşümü. Doç.Dr. Erhan AKDOĞAN

LYS - 1 MATEMATÝK TESTÝ

Kök Yer Eğrileri ile Tasarım

Do not open the exam until you are told that you may begin.

DİNAMİK DEVRELERİN FREKANS DOMENİNDE İNCELENMESİ, FREKANS KARAKTERİSTİKLERİ VE BODE DİYAGRAMLARI

PRATİK TASARIM METODLARIYLA DÜŞÜRÜCÜ TİP DA-DA DÖNÜŞTÜRÜCÜNÜN GELİŞTİRİLMESİ The Development of DC-DC Buck Converter with Practical Design Methods

PASTERNAK ZEMİNİNE OTURAN TIMOSHENKO KİRİŞİNİN DEĞİŞKEN HIZLI VE ŞİDDETİ ZAMANLA ARTAN TEKİL YÜK ALTINDA DİNAMİK DAVRANIŞININ İNCELENMESİ

Matlab & Simulink MATLAB SIMULINK

Otomatik Kontrol. Kapalı Çevrim Kontrol Sistemin Genel Gereklilikleri. Hazırlayan: Dr. Nurdan Bilgin

GEMO DS207. Genel Özellikler: İLERİ / GERİ SAYICI

LYS MATEMATİK DENEME - 1

r r r F İŞ : Şekil yörüngesinde hareket eden bir parçacık üzerine kuvvetini göstermektedir. Parçacık A noktasından

Tanım: Kök yer eğrisi sistem parametrelerinin değişimi ile sistemin kapalı döngü köklerinin s düzlemindeki yerini gösteren grafiktir.

GEFRAN PID KONTROL CİHAZLARI

ÇOKLU ALT SİSTEMLERİN SADELEŞTİRİLMESİ

OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ İŞARET AKIŞ DİYAGRAMLARI SIGNAL FLOW GRAPH

Eğitim Öğretim Yılı Güz Dönemi Diferansiyel Denklemler Çalışma Soruları

Birim Kök Testleri. Zaman Serisi Modelleri: Birim Kök Testleri, Eşbütünleşme, Hata Düzeltme Modelleri

OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ DOĞRUSAL (LİNEER) GERİ BESLEMELİ SİSTEMLERİN KARARLILIĞI

Birim Kök Testleri. Random Walk. Bir stokastiksürecin birim kök içerip içermediğini nasıl anlarız? Hatırlarsak aşağıdaki AR(1) sürecinde

SPEKTRAL HESAP. Bir Serbestlik Dereceli Sistemler Bir serbestlik dereceli doğrusal elastik siteme ait diferansiyel hareket denklemi,

Bölüm 3. Tek Serbestlik Dereceli Sistemlerin Zorlanmamış Titreşimi

MATLAB DA SAYISAL ANALİZ DOÇ. DR. ERSAN KABALCI

Analog Alçak Geçiren Filtre Karakteristikleri

ARAZİ ÖLÇMELERİ. Koordinat sistemleri. Kartezyen koordinat sistemi

WEEK 4 BLM323 NUMERIC ANALYSIS. Okt. Yasin ORTAKCI.

U.Ü. Mühendislik Mimarlık Fakültesi Elektronik Mühendisliği Bölümü ELN3102 OTOMATİK KONTROL Bahar Dönemi Yıliçi Sınavı Cevap Anahtarı

Kontrol Sistemleri Tasarımı

4. HAFTA BLM323 SAYISAL ANALİZ. Okt. Yasin ORTAKCI.

Online teknik sayfa UE43-3MF2A3 UE43-3MF GÜVENLIK RÖLELERI

Ders İçerik Bilgisi. Sistem Davranışlarının Analizi. Dr. Hakan TERZİOĞLU. 1. Geçici durum analizi. 2. Kalıcı durum analizi. MATLAB da örnek çözümü

İşaret ve Sistemler. Ders 1: Giriş

Ege Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü Kontrol Sistemleri II Dersi

FIRTINA SERİSİ MATEMATİK SORU BANKASI 5

Transkript:

Oomaik Konrol I Laplace Dönüşümü Vafi Emre Ömürlü

Laplace Dönüşümü: Özellikleri eoremleri Kımî Keirlere Ayırma By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7

Laplace ranform I i advanageou o olve By uing, we can conver many common funcion ino Operaion like differeniaion and inegraion can be replaced by algebraic equaion. A linear differenial equaion can be ranformed ino an algebraic equaion. If he algebraic equaion in i olved for he dependen variable, hen he oluion of he differenial equaion may be found by ue of By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7

Laplace dönüşümünün avanajı Grafik ekniklerin kullanımına imkan verir Diferaniyel denklemlerin çözümünü kolaylaşırır By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 4

Some dynamic yem and heir mahemaical repreenaion Auomaic conrol valve o adju he liquid level of he ank by conrolling he flap angle ϕ Valve o adju he flow rae beween ank q Dicharge valve h h Dicharge valve 4 By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 5

Komplek Değişken Bir komplek ayı gerçek ve imajiner kıımlardan oluşur. Bu iki kıım değişken olduğundan komplek değişken imini alır. G komplek fonkiyonu gerçek ve imajiner kıımlardan oluşur, G x ve G y. Doğrual konrol iemlerinde komplek fonkiyonlara çokça ralarız ki bunlar cininden fonkiyonlardır. By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 6

Euler` heorem coθ in θ coθ j in θ Since e x x x! x! x 4! 4... Euler heorem Alo By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 7

er Laplace Dönüşümü anımı ve varlığı f L F er laplace dönüşümü de mevcuur ve L - ile göerilir. L { } f F f e d Genellikle Laplace dönüşümünün inegral fonkiyonu yerine daha bai yönemleri kullanırız. f fonkiyonunun laplace dönüşümü laplace inegrali yakınara mevcuur. Bu da ancak f fonkiyonu > için her onlu aralıka ürekli ie ve onuza giderken fonkiyon üel bir hal alıyora mümkündür. By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 8

Bazı yaygın laplace dönüşümü örnekleri Baamak fonkiyonu ignal rengh ignal uni ep 7 6 5 4 4 6 8 f A for for < imeec Yükekliği bir olan baamak fonkiyonuna birim baamak fonkiyonu denir. o da gerçekleşen birim baamak fonkiyonu - o ın fonkiyonu manaına - o ile göerilir. By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 9

Bazı yaygın laplace dönüşümü örnekleri Üel fonkiyon f A e a for for < exp decay ignal rengh ignal uni 6 5 4 4 6 8 imeec By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7

Bazı yaygın laplace dönüşüm örnekleri Rampa fonkiyonu f A L for for a { f } A e d A e d < ignal rengh ignal uni 7 6 5 4 ramp 4 6 8 imeec By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7

Bazı genel laplace dönüşümü örnekleri Sinü fonkiyonu f A in ω for for < recall Ain ω A j j j e ω ω e ine ignal rengh ignal uni 6 4 - -4-6 4 6 8 imeec By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7

En çok kullanılan kullanacağımız dönüşümler f A A A A e n a A in a A co a A e A e b b in a co a F By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7

Sinyal şekilleri ignal rengh ignal uni 8 6 4 - -4-6 A e A b co a A e a A e in a A co a A in a 4 6 8 b A n A imeec By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 4

Laplace dönüşümü özellikleri - üperpoziyon f α f β f α F β F Ölçekleme özelliği L{ α f } α F By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 5

Laplace dönüşümü özelliği - gecikme By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 6

Laplace dönüşümü özelliği - gecikme Suppoe f i delayed by λ>. he Laplae ranform of he funcion, L f λ e d { f } Define a new variable, - λ, and hen, d d, f for < f A L { } λ f λ e F λ λ By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 7

By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 8 Laplace dönüşümü özelliği ürev... n n n n n n n f f f f F f d d f d d f d d & L L L f fonkiyonun başlangıç şarı ve dfd fonkiyonun ürevinin başlangıç şarıdır. Meela, fonkiyon mekanik iemin konumunu veriyora, konum ve hız başlangıç şarları gibi.

By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 9 Bazı laplace dönüşümü örnekleri Darbe fonkiyonu { }, e A e A A d e d e A d e A A f A A f for for A f > < < < L Burada, A ve abiir. Darbe fonkiyonu yükekliği A olan, da başlayan bir baamak fonkiyonu ve da negaif aynı şiddee bir baamak fonkiyonu ile birleşen bir oplam fonkiyon olarak düşünülebilir. A f

Bazı laplace dönüşümü örnekleri Darbe fonkiyonu f A, lim f L { f } lim d d A lim [ A e ] d d A for for e < < <, A > A Darbe fonkiyonun yükekliği A ve ürei olduğundan, bunun alındaki alan direk olarak A dır. a yaklaşığında, alan A olarak kalır. Şu da haırlanmalıdır ki darbe fonkiyonunun genliği alındaki alanla ölçülür. Darbe fonkiyonunun alındaki alan e eşi ie buna birim darbe fonkiyonu veya Dirak Dela fonkiyonu denir. By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7

Laplace dönüşümü eoremleri on değer eoremi lim f lim F Example: aşağıdaki iemin kalıcı hal değerini y bulunuz. Y 44 4 4 lim y ± 44 pole: By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7

Laplace dönüşümü eoremleri ilk değer eoremi ve D kazanç f lim F 44 hould exi D Gain limg By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7

Kımî keirlere ayırma Neden ihiyaç duyuyoruz? F B A m deg ree. polynomial. wih. m. zi. roo 6444 44 744444 8 m m b b... b n n a... an 444 4444 n h h deg ree. polynomial. wih. n. p. roo j m K m i n j called zero } z i p j { called pole Fonkiyonun -oramında paydaının köklerine bağlı olarak kımî keirlere ayırma üç ayrı şekilde yapılır.. Payda ayrık gerçek köklere ahipe,. paydada komplek kökler vara,. paydada ekrar eden kökler vara. By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7

By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 4 Kımî keirlere ayırma ayrık kökler,... for p p p F n n p F p p n n n F p

By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 5 Kımî keirlere ayırma ayrık komplek kökler {,,. f F F F uual a olve Bazı kökler komplek ie -,,,4,6,8, 4 6 8 imeec ignal rengh ignal uni ep ine decay coine decay f

By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 6 Kımî keirlere ayırma ekrar eden kökler [ ] [ ] [ ] [ ] e e f F F d d again differeniaing F d d d d F d d alo F F, Bazı kökler ekrar ediyora,,4,6,8, 4 6 8 imeec ignal rengh ignal uni f e^- ^*e^-

Örnek: ank dinamiği Proee kullanıla ank dinamiği şöyle veriliyor: -h yi bulunuz -h nin 5 eki genliğini bulunuz By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 7

Örnek: ank dinamiği H I II III IV By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 8

Örnek: ank dinamiği By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 9

Örnek: ank dinamiği H d d H By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7

Örnek: ank dinamiği h e h for only ^ Bu onuç adece girişi içindir, ama diğer cevaplar üperpoziyon ve ölçeklendirme özelliği kullanılarak elde edilebilir.,9,8,7,6,5,4,,,,,4,6,8 ime ec By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7

By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 Örnek: ank dinamiği Overall yem repone i < < < < e e e e e e e e e for e h " " " ank heigh, h,5,,5,,5,,5,5,5 ime ec heigh m

Örnek: küle-önüm-yay iemi? Siem maemaik modeli m && x bx& kx f By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7

Örnek: dinamik iem cevabının laplace dönüşümü G? u < < < < aniye üren bir darbe fonkiyonu için yukarıdaki iemin cevabını bulunuz. By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 4

Örnek: dinamik iem cevabının laplace dönüşümü Y Ι Repone of he Syem o a econd long pule Y Ι YΙΙ One-econd delayed of Y I. yem oupu,5,4,,, ime ec By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 5

Ex- ime delay, < < u, < <, < < L { u }? By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 6

Ex- L { } λ f λ e F λ λ λ λ U e e λ U e e By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 7

Ex- Differenaion y y 9y 5 y y Find he Laplace ranform of hi equaion By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 8

By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 9 Ex-... n n n n n n n f f f f F f d d f f F f d d f F f d d & & L L L

HO Syem Repone Ex- L L {} {} y Y y y y Y y magniude 8 6 4 L L {} y { 5} Y 5 -.5..5..5..5.4 ime ec 5 5 Y Y 9 9 9 By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 4

Ex- F Diinc Pole 9 Find he Invere Laplace ranform of hi equaion By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 4

Ex- F A B 9 9 n p n F p n A [ 9F ] 9 8 B [ F ] 8 By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 4

HO Impule Repone 8 6 Ex- Ampliude 4 8 F f 8 8 9 L { F } 6 4.5..5..5. ime ec f e 9 e 8 8 By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 4

HO Ex-4 Repeaed pole 5 F 5 Find he Invere Laplace ranform of hi equaion 5 A B F 5 5 By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 44

Ex-4 6 [ 5F ] 5 5 5 B F 5 A d d 5 F d d 5 d 5 5 5 6 d 5 5 5 5 By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 45

Impule Repone Ex-4 6 6 5 F 5 5 f L F 5 { } 6 6 f 5 e 5 5 5 Ampliude 8 6 4.5..5..5..5.4.45.5 ime ec By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 46

Ex-5 LL M kg R6Necm K8Nm F N - Find y Y L F L m r k By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 47

Ex-5 F F F F F e e e By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 48

Y L F L m r k Y Y Ex-5 L L m r k F 6 8 ommon erm for every ub-inpu Y 4 6 8 4 6 By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 49

Ex-5 Y 6 d d Y d d 6 8 6 9 6 8 [ 4Y ],56 4 6 5 4 4 [ 6Y ] 6,9 6 4 4 5 6 By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 5

Ex-5 Y 9 6,5,56 6,9 5 4 5 6 4 6 5 y 9 6,5 e e 5 4,56 6,9 6 By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 5

Ex-5 Overall yem repone: 5 I 9 6,5 e e 5 4,56 6,9 5 6 5 4,56 6,9 II 9 6,5 e e 5 6 5 4,56 6,9 III 9 6,5 e e 5 5 4,56 6 6,9 IV 9 6,5 e e 6 By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 5

Ex-5 Overall yem repone: < y F I y F III y F I II III y F I II III IV By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 5

Ex-5 Final value eorem: lim f lim F 5 y 9 6,5 e e 5 4,56 6,9 5 lim y 9 Y 6 8 lim{ Y } 6 8 lim y lim Y { } 6 By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 54

Ex-5 Iniial value eorem: f lim F 44 hould exi Y 6 8 y lim{ Y } 6 8 By Vafi Emre Ömürlü, Ph.D., 7 55