एक रूट लोकोस प्लॉट से गेन का निर्धारण


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मैं एक आगामी परीक्षा के लिए अभ्यास की समस्याओं को देख रहा था और मैं रूट लोकोस से जूझ रहा हूं। मैं समझता हूं कि मूल रूट लोकेशन को कैसे तैयार किया जाए, लेकिन कुछ पहलुओं के लिए जब लाभ की गणना की जाती है, तो मैं उन भूखंडों के लिए गणना करता हूं, जिन्हें मैंने स्टंप किया था।

Practice problem from exam study guide

मैं सोच रहा था कि क्या किसी को इस तरह से कुछ हल करने के लिए कदम विधि से एक अच्छा कदम पता था?

जवाबों:


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सबसे पहले बंद लूप पोल के भिगोने अनुपात $ \ zeta $ और प्राकृतिक आवृत्ति $ \ omega $ निर्धारित करें।

सामान्य विशेषता समीकरण $ s ^ 2 + 2 \ zeta s \ omega + \ omega ^ 2 $ है। वांछित पोल स्थानों के लिए विशेषता समीकरण $ (s + 10 -8.83 i) (s + 10 +8.83 i) $ है। गुणांकों को समान करें और $ \ zeta $ और $ \ omega $ के लिए हल करें।

अब $ - \ zeta \ omega \ pm i \ sqrt {1- \ zeta ^ 2} \ omega $ पर वांछित बंद लूप पोल की उत्पत्ति के लिए लाइनें खींचें। संभवतया $ K $ प्राप्त करने के लिए लाइनों को रूट-लोकस प्लॉट के साथ काटना चाहिए। $ K $ मूल्य जिस पर चौराहा होता है वह मूल्य है जिसे आप ढूंढ रहे हैं।

आपने स्थानांतरण फ़ंक्शन प्रदान नहीं किया, इसलिए मैंने एक बना दिया। आपका विश्लेषण कुछ इस तरह होगा।

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अद्यतन करें:

आपके प्रोफेसर के तर्क के अनुसार समाधान:

विशेषता समीकरण $ $ 1 + के जी (s) = 0 $ $ है

इसका मतलब $ $ K = \ बाएँ | \ Frac {1} {जी (रों)} \ right | $$

आकृति से हम जानते हैं कि $ G (s) $ में दो परिमित ध्रुव और एक परिमित शून्य है। अतः $ $ G (s) = \ frac {s-z} {(s-p_1) (s-p_2)} लिखें

बंद लूप पोल $ s = -10 +8.83 i $ (संयुग्मी समान परिणाम देगा) पर होने की आवश्यकता है। इस प्रकार:

$$ K = \ left | \ frac {\ left (-10 + 8.83 i-p_1 \ right) \ left (-10 + 8.83 i-p_2 \ right)} {- 10 + 8.83i-z} \ right = $ |

लेकिन आपको फिर से $ z $, $ p_1 $, और $ p_2 $ प्राप्त करने के लिए फ़िगर से ओपन-लूप शून्य और ओपन-लूप पोल के मूल्यों को पढ़ना होगा।


इस समस्या के लिए स्थानांतरण फ़ंक्शन नहीं है। मुझे प्रोफेसर के साथ बोलने का समय मिला। K 1 / G (s) का परिमाण है। 1 / G (s) फ़्लिप किया जा सकता है ताकि आपके पास अंश में ध्रुव और हर में शून्य हो। ध्रुव और शून्य के लिए परिमाण बिंदु से दूरी है। तो आप शून्य से ब्याज की रेखाओं को खींचते हैं और ध्रुव दूरी खोजने के लिए ज्यामिति का उपयोग करते हैं और फिर आप दो ध्रुव दूरी को गुणा कर सकते हैं और 1 / G (s) का परिमाण प्राप्त करने के लिए त्रिज्या दूरी से विभाजित कर सकते हैं। मैं समझाने में सबसे अच्छा नहीं हूँ, लेकिन यह सामान्य तरीका है कि उसने इसे समझाया।
Motorscooter

ठीक। फिर ध्रुव और शून्य क्या हैं। शून्य स्थान 10 है (जहां जड़ों में से एक समाप्त होता है)। मैंने पोल स्थानों का अनुमान लगाया। क्या आप मुझे सटीक स्थान बता सकते हैं जहाँ पोल शुरू होता है, यानी कि x का स्थान। वे जटिल संयुग्म होंगे। यदि आप डंडे और शून्य का पता लगाते हैं, तो आप K = 1 के साथ स्थानांतरण फ़ंक्शन का पता लगाते हैं!
Suba Thomas
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