Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2 lec Eng

.pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
10.01.2019
Размер:
5.05 Mб
Скачать

10

A ...

00

Diagonal form (The State Space)

dX t AX t Bu t dt

y t CX t Du t

0 ...

0

0

 

 

 

1

 

2 ...

0

0

 

 

 

1

 

 

 

 

 

... ... ...

...

 

B

 

 

 

 

...

0 ...

n 1

0

 

 

1

 

0 ...

0

 

 

 

 

1

 

n

 

 

 

C C1 C2

... Cn 1

Cn

D C0

Cascade form

It can be derived from the transfer function written as a product of simple factored terms, which could be presented by a series of cascaded blocks in a block diagram

Let m < n

W s

b0 s

m

b1s

m1

... bm

 

b0

 

 

m

s i

 

 

 

n

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a0 sn a1sn 1

... an

 

 

 

s i

 

s j

 

 

 

a0

i 1

 

j m1

 

 

 

 

 

b0

 

 

m

 

i

i

 

 

n

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

s

i

 

s j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a0 i 1

 

 

j m1

 

 

 

 

Cascade form (The Block Diagram)

Typical Dynamic Links

The concept of a typical dynamic link

Typical dynamic links are defined by the root types of transfer

function polynomials

Roots

Real

complexconjugate

Typical dynamic links defined by the transfer function denominator

Name of

The Transfer

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

The Transfer

The Roots Type

Function

Dynamic Link

Function of the Link

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Parameters

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Stable

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

Im

T – the time

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

constant,

aperiodic

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ts 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Re

sec

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

link

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Unstable

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

Im

T – the time

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

aperiodic

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

constant,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ts 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Re

sec

link

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

0

 

 

 

 

Im

 

 

 

 

 

 

 

Re

 

Integrator

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Typical dynamic links defined by the transfer function denominator

Name of

 

The Transfer

 

 

 

 

 

 

 

 

The Transfer

 

The Roots Type

Function

Dynamic Link

Function of the Link

 

 

 

 

 

 

 

 

Parameters

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Stable

 

 

 

 

 

 

1

Im

 

 

 

 

1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2

T

 

j

T

T – the time

oscillatory

 

2

 

 

2

2 Ts 1

 

 

 

 

 

 

 

constant, sec

T

s

 

 

Re

 

 

damping

link

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

coefficient

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Im

T – the time

Unstable

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2

T

j

 

T

 

 

constant, sec

oscillatory

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

2 Ts 1

 

 

 

 

 

Re

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

damping

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

link

T

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

coefficient

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2

 

 

 

 

 

Im

 

Conservative

 

 

 

 

 

 

1

j

1

 

 

T – the time

oscillatory

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

T 2 s2 1

 

 

 

 

 

Re

constant, sec

link

 

 

 

 

 

 

 

Typical dynamic links defined by the transfer function numerator

Name of

The Transfer

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

The Transfer

The Roots Type

Function

Dynamic Link

Function of the Link

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Parameters

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

The 1st order

 

1

 

 

 

 

 

Im

T – the time

 

 

 

 

 

 

minimum-phase

Ts 1

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

constant,

differentiating

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Re

sec

link

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

The 1

st

order

 

 

1

 

 

 

 

 

Im

T – the time

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

non-minimum-

Ts 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

constant,

phase

 

 

 

 

 

 

 

 

differentiating

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Re

sec

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ideal

 

 

0

 

 

 

 

 

Im

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

differentiating

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

link

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Re

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Typical dynamic links defined by the transfer function numerator

Name of

The Transfer

 

The Transfer

The Roots Type

Function

Dynamic Link

Function of the Link

 

Parameters

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

The 2nd order

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Im

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2

 

 

 

j

1 2

 

T – the time

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

minimum-phase

2

 

2

2 Ts 1

 

 

 

 

 

 

T

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

constant, sec

differentiating T

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Re

 

 

 

 

 

 

 

 

 

damping

link

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

coefficient

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

The 2nd order

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Im

T – the time

 

 

 

 

 

 

 

1,2

 

 

j

 

 

 

1 2

non-minimum- T

2

 

2

2 Ts 1

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

constant, sec

s

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

damping

phase

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Re

differentiating

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

coefficient

Singular

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2 j

 

1

 

 

 

 

 

 

Im

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

2

s

2

1

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T – the time

differentiating

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

constant, sec

link

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Re

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Description of a dynamic system as a set of typical dynamic elements (links)

The 1st order minimum-phase differentiating link

W s

s 1

 

s 1

 

 

 

 

2s2 s 1

2s 1 s 1

Stable

Unstable

aperiodic link

aperiodic link

Соседние файлы в предмете Инженерные конструкции