¿Cómo calcular los polos de un sistema de segundo orden sobredimensionado, solo si se proporcionan datos experimentales?

2

He estado estudiando cómo calcular los polos si tengo un resultado experimental de una respuesta escalonada en Matlab que parece un sistema sobredimensionado. Hasta ahora solo encontré información (a través de Internet o en libros de texto) sobre cómo calcular los polos para sistemas con poca humedad, pero no para el sistema con demasiada.

Por ejemplo, los resultados de experimentos recientes se parecen a algo como esto:

Estoy tratando de comparar las ubicaciones de los polos entre esos dos. Pude encontrar los polos para el sistema no saturado, pero no para el sistema sobredimensionado.

Sé que para el sistema sobredimensionado, los polos deben ser dos polos distintos y se pueden calcular si conozco la relación de amortiguamiento y la frecuencia natural, que es:

$$ p_ {1,2} = (\ zeta \ pm \ sqrt {\ zeta ^ 2-1}) \ omega_n $$

Si este es el caso, ¿cómo calculo la relación de amortiguamiento y la frecuencia natural?

    
pregunta vxs8122

1 respuesta

6

Escriba el TF como \ $ \ small G (s) = \ large \ frac {ab} {(s + a) (s + b)} \ $, donde \ $ a \ $ y \ $ b \ $ son reales y distintos.

Esto se basa en: \ $ \ small G (s) = \ large \ frac {ab} {(ba)} \ large (\ frac {1} {s + a} - \ frac {1} {s + b} \ grande) \ $

De donde el LT inverso, es decir, la respuesta de impulso de la unidad, es:

\ $ g (t) = \ large \ frac {ab} {(b-a)} \ normalsize (e ^ {- at} -e ^ {- bt}) \ $

La diferenciación y la configuración a cero determinan el tiempo hasta el valor máximo, \ $ t_P \ $:

\ $ t_P = \ large \ frac {ln (\ frac {b} {a})} {(ba)} \ $, con el valor pico correspondiente: \ $ g (t_P) = be ^ {- b t_P } \ $

Por lo tanto, medir \ $ t_P \ $ y \ $ g (t_P) \ $ producirá el valor de \ $ b \ $; y sustituyendo de nuevo en la expresión para \ $ t_P \ $ producirá \ $ a \ $

Tenga en cuenta que la respuesta de impulso de la unidad se puede obtener al diferenciar la respuesta de pasos de la unidad, pero el diferenciador debe diseñarse cuidadosamente para evitar la introducción de ruido excesivo.

Se muestran a continuación las respuestas típicas de pasos e impulsos sobredampados.

    
respondido por el Chu

Lea otras preguntas en las etiquetas