SÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU
|
|
- Jutta Palo
- 5 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 ENSO IKONEN PYOSYS 1 SÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU Enso Ikonen professori säätö- ja systeemitekniikka Oulun yliopisto Teknillinen tiedekunta Älykkäät koneet ja järjestelmät, Systeemitekniikka Jan 2019
2
3
4
5
6 Prosessin parametrin a vaikutus suljetun piirin käyttäytymiseen? k G(s) = s(s+a) kirjoitetaan juuriuramuotoon 1 + a X(s) = 0 piirretään juuriura (a=0 Inf) >> rlocus(x) => suljetun piirin napojen sijainnit
7 ENSO IKONEN PYOSYS 7 Oppimistavoitteet Opiskelija... hahmottaa PID-säädön merkityksen teollisissa sovelluksissa näkee PID-säädön keinona muokata suljetun järjestelmän napoja, ja siten säädetyn järjestelmän käyttäytymistä tutustuu PID-säädön erilaisiin implementointeihin esitysmuodot toteutukset automaatiojärjestelmässä käyttön osana isompia säätörakenteita osaa itsenäisesti ohjelmoida PID-säätimen Matlab/Simulinkillä.
8 ENSO IKONEN PYOSYS 8 Säätöjärjestelmien suunnittelu SäSu PID-säädön rooli 4.3 PID-säädin 4.4 PID-säädön rakenteita 4.5 *PID-säädön vapausasteet 4.6 juuriuratekniikka PID-säädön analyysissä 4.2 PID-säädön rooli 4.3 PID-säädin P, I ja D-termit oppikirjamuoto, kaskadimuoto derivoinnin aikavakio navat ja nollat PID säätö Matlabilla (harjoituksissa)
9 PID-säädön rooli automaatiojärjestelmässä
10 ENSO IKONEN PYOSYS Esimerkkejä säätöjärjestelmistä PID säätö (95% teollisuuden säätimistä) Säädin perustuu poikkeamaan P proportional I integral D derivative aikatasossa: Laplace-tasossa: Erikoistapaukset P-säätö PI-säätö PD-säätö u 1 t d t K e t e d e t C s U E s s I 0 D dt 1 Ds K 1 I s Ts 1
11 ENSO IKONEN PYOSYS P-säätö K P
12 4.3 P-säätö tasapainotilan poikkeama ENSO IKONEN PYOSYS 12
13 ENSO IKONEN PYOSYS PI-säätö K P (1+1/τ I s)
14 4.3 PI-säätö tasapainotilan poikkema
15 ENSO IKONEN PYOSYS PD-säätö K P (1+τ D s)
16 ENSO IKONEN PYOSYS PD-säätö K P (1+τ D s)
17 PID-säätö oppikirjamuoto
18 4.3 PID derivoinnin suodatus
19 4.3 PID-säädin rinnakkaismuoto, kaskadimuoto,...
20 4.3.1 PID-säädin kaksi nollaa ja napa origossa
21 ENSO IKONEN PYOSYS 21 Harjoitus PID-säädön ominaisuuksia Osoita, että....p-säädöllä voidaan asettaa suljetun piirin aikavakio halutuksi oleta ensimmäisen kertaluvun prosessi ja yksikkötakaisinkytkentä..pi-säädöllä päästään eroon tasapainotilan virheestä oleta yksikkötakaisinkytketty ensimmäisen kertaluvun prosessi Vastaukset kts. luku kts. luku 4.5.2
22 ENSO IKONEN PYOSYS 22 Harjoitus PID-säädön ominaisuuksia - ratkaisut Osoita, että P-säädöllä voidaan asettaa suljetun piirin aikavakio halutuksi Oleta ensimmäisen kertaluvun prosessi ja yksikkötakaisinkytkentä
23 ENSO IKONEN PYOSYS 23 Harjoitus PID-säädön ominaisuuksia - ratkaisut Osoita, että P-säädöllä voidaan asettaa suljetun piirin aikavakio halutuksi Oleta ensimmäisen kertaluvun prosessi ja yksikkötakaisinkytkentä Osoita, että PI-säädöllä päästään eroon tasapainotilan virheestä.
24 ENSO IKONEN PYOSYS 24 Harjoitus: Mikä on PD-säädetyn järjestelmän tasapainotilan poikkeama? C(s)P(s) Y(s) T(s) = = P(s)C(s) R(s) sisäänmeno on askel: R(s) = r ss /s y(t) = lim sy(s) t->inf s->0 C(s) = K(1+T D s) e(t) = r(t)-y(t) e(t->inf) =?
25 ENSO IKONEN PYOSYS 25 Säätöjärjestelmien suunnittelu SäSu PID-säädön rooli 4.3 PID-säätö 4.4 PID-säädön rakenteita 4.5 *PID-säädön vapausasteet 4.6 juuriuratekniikka PID-säädön analyysissä PID säätö Matlabilla (harjoituksissa) 4.4 PID-säädön rakenteita paikallinen PID kaskadisäätö anti-windup automaatiojärjestelmätoteutus 4.5 *Säädön vapausasteet P, PI, PID 4.6 juuriuratekniikka PID-säädön analyysissä
26 4.4 PID-säädön rakenteita L local (paikallinen asetusarvo) R remote (kaskadisäätö) C computer (ylemmän tason säätimeltä, järjestelmän ulkopuolelta)
27 4.4 PID-säädön rakenteita L local (paikallinen asetusarvo) R remote (kaskadisäätö) C computer (ylemmän tason säätimeltä, järjestelmän ulkopuolelta)
28 4.4.1 PID kaskadisäätö (R)
29 4.4.1 PID suhdesäätö
30 4.4.2 *Wind-up
31 4.4.2 *Wind-up ulostulo ei saavuta asetusarvoa asetusarvon muutos ohjaus kasvaa (virheen integrointi) asetusarvon muutos ohjaussignaalin muutos viivästyy
32 4.4.2 *Anti-windup
33 4.5 *PID-säädön vapausasteet
34 4.6 PID-säädetyn prosessin juuriura Matlabilla s 3 i s 3 i 1 1 K D s s 2 s 3 K C s G >> G=tf(1,conv([1 2],[1 3])) >> C=tf(conv([1 3+i],[1 3-i]),[1 0]) 2.5 >> rlocus(c*g) 2 Root Locus 1.5 Imaginary Axis (seconds -1 ) Real Axis (seconds -1 )
35 ENSO IKONEN PYOSYS 35 CTMS ( CMTS: PID edu/ctms PID: C(s)=K p +K i /s+k d s Syötä P = 1/(s^2 +10*s+20) Simuloi P-säädettyä piiriä kun K p =300. Simuloi PD-säädettyä piiriä kun K p =300, K d =10. Simuloi PI-säädettyä piiriä kun K p =30, K i =70. Simuloi PID-säädettyä piiriä kun K p =350, K i =300, K d =50.
36 ENSO IKONEN PYOSYS 36 CTMS:PID CTMS: PID edu/ctms PID säädin Matlabilla (CTMS-ohje): >> Kp=1, Ki=1, Kd=1 >> s = tf( s ) >> C = Kp+Ki/s+Kd*s tai >> C = pid(kp,ki,kd) >> tf(c) % num/den muodossa Vaihtoehtoisesti voi ihan hyvin laskea siirtofunktiot käsin ja käyttää tf ja step komentoja(!) Matlab-tehtävät: Syötä prosessin siirtof. P = 1/(s^2 +10*s+20) Simuloi P-säädettyä piiriä kun K p =300. Simuloi PD-säädettyä piiriä kun K p =300, K d =10. Simuloi PI-säädettyä piiriä kun K p =30, K i =70. Simuloi PID-säädettyä piiriä kun K p =350, K i =300, K d =50. Tutustu pidtuneriin
37 ENSO IKONEN PYOSYS 37 P, PD, PI, PID Prosessi: >> P = 1/(s^2 +10*s+20) >> step(p) P-säätö >> Kp = 300 >> C = pid(kp) >> T = feedback(c*p,1) >> step(t) PD-säätö >> Kp = 300; Kd = 10 >> C = pid(kp,0,kd) >> T = feedback(c*p,1) >> step(t); PI-säätö >> Kp = 30, Ki=70 >> C = pid(kp,ki) >> T=feedback(C*P,1) >> step(t) PID-säätö >> Kp = 350 >> Ki = 300; Kd = 50 >> C = pid(kp,ki,kd) >> T =feedback(c*p,1) >> step(t) >> help pidtuner >> pidtuner(p, PI ) % esim.
38 ENSO IKONEN PYOSYS 38 Oppimistavoitteet Opiskelija... hahmottaa PID-säädön merkityksen teollisissa sovelluksissa näkee PID-säädön keinona muokata suljetun järjestelmän napoja, ja siten säädetyn järjestelmän käyttäytymistä tutustuu PID-säädön erilaisiin implementointeihin esitysmuodot toteutukset automaatiojärjestelmässä käyttön osana isompia säätörakenteita osaa itsenäisesti ohjelmoida PID-säätimen Matlab/Simulinkillä.
SÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU
ENSO IKONEN PYOSYS 1 SÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU Enso Ikonen professori säätö- ja systeemitekniikka http://cc.oulu.fi/~iko Oulun yliopisto Teknillinen tiedekunta Systeemitekniikan laboratorio Jan 2019
LisätiedotHarjoitus (15min) Prosessia P säädetään yksikkötakaisinkytkennässä säätimellä C (s+1)(s+0.02) 50s+1
ENSO IKONEN PYOSYS Harjoitus (15min) Prosessia P säädetään yksikkötakaisinkytkennässä säätimellä C. 1 P(s) = -----------------(s+1)(s+0.02) C(s) = 50s+1 --------50s Piirrä vasteet asetusarvosta. Kommentoi
LisätiedotSÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU
ENSO IKONEN PYOSYS 1 SÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU Enso Ikonen professori säätö- ja systeemitekniikka http://cc.oulu.fi/~iko Oulun yliopisto Älykkäät koneet ja järjestelmät / systeemitekniikka Jan 019
LisätiedotSÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU
ENSO IKONEN PYOSYS 1 SÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU Enso Ikonen professori säätö- ja systeemitekniikka http://cc.oulu.fi/~iko Oulun yliopisto Älykkäät koneet ja järjestelmät / Systeemitekniikka Jan 2019
LisätiedotSÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU
ENSO IKONEN PYOSYS 1 SÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU Enso Ikonen professori säätö- ja systeemitekniikka http://cc.oulu.fi/~iko Oulun yliopisto Teknillinen tiedekunta Älykkäät koneet ja järjestelmät helmikuu
LisätiedotSÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU
ENSO IKONEN PYOSYS 1 SÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU Enso Ikonen professori säätö- ja systeemitekniikka http://cc.oulu.fi/~iko Oulun yliopisto Älykkäät koneet ja järjestelmät, Systeemitekniikka Feb 2019
LisätiedotSÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU
ENSO IKONEN PYOSYS 1 SÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU Enso Ikonen professori säätö- ja systeemitekniikka http://cc.oulu.fi/~iko Oulun yliopisto Älykkäät koneet ja järjestelmät helmikuu 2019 ENSO IKONEN PYOSYS
Lisätiedot1 PID-taajuusvastesuunnittelun esimerkki
Enso Ikonen, Oulun yliopisto, systeemitekniikan laboratorio 2/23 Säätöjärjestelmien suunnittelu 23 PID-taajuusvastesuunnittelun esimerkki Tehtävänä on suunnitella säätö prosessille ( ) = = ( +)( 2 + )
LisätiedotSaSun VK1-tenttikysymyksiä 2019 Enso Ikonen, Älykkäät koneet ja järjestelmät (IMS),
SaSun VK1-tenttikysymyksiä 2019 Enso Ikonen, Älykkäät koneet ja järjestelmät (IMS), 5.2.2019 Tentin arvosteluperusteita: o Kurssin alku on osin kertausta SäAn ja prosessidynamiikkakursseista, jotka oletetaan
LisätiedotAikatason vaste vs. siirtofunktio Tehtävä
Aikatason vaste vs. siirtofunktio Tehtävä Millainen toisen kertaluvun siirtofunktio vastaa systeemiä jonka ylitys on 10% ja asettumisaika 4 min? Y s X s = 2 n s 2 2 2 n s n M p =e t r 1.8 n t s 4.6 n 1
LisätiedotMATLAB harjoituksia RST-säädöstä (5h)
Digitaalinen säätöteoria MATLAB harjoituksia RST-säädöstä (5h) Enso Ikonen Oulun yliopisto, systeemitekniikan laboratorio November 25, 2008 Harjoituskerran sisältö kertausta (15 min) Napojensijoittelu
LisätiedotSÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU
ENSO IKONEN PYOSYS SÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU Enso Ikonen professori säätö- ja systeemitekniikka http://cc.oulu.fi/~iko Oulun yliopisto Teknillinen tiedekunta Älykkäät koneet ja järjestelmät helmikuu
LisätiedotH(s) + + _. Ymit(s) Laplace-tason esitykseksi on saatu (katso jälleen kalvot):
ELEC-C3 Säätötekniikka 5. laskuharjoitus Vastaukset Quiz: Luennon 4 luentokalvojen (luku 4) lopussa on esimerkki: Sähköpiiri (alkaa kalvon 39 tienoilla). Lue esimerkki huolellisesti ja vastaa seuraavaan:
LisätiedotELEC-C1230 Säätötekniikka. Luku 8: Säädetyn järjestelmän hyvyys aika- ja taajuustasossa, suunnittelu taajuustasossa, kompensaattorit
ELEC-C3 Säätötekniikka Luku 8: Säädetyn järjestelmän hyvyys aika- ja taajuustasossa, suunnittelu taajuustasossa, kompensaattorit Hyvyyskriteerit Aikaisemmilla luennoilla on havainnollistettu, miten systeemien
LisätiedotTehtävä 1. Vaihtoehtotehtävät.
Kem-9.47 Prosessiautomaation perusteet Tentti.4. Tehtävä. Vaihtoehtotehtävät. Oikea vastaus +,5p, väärä vastaus -,5p ja ei vastausta p Maksimi +5,p ja minimi p TÄMÄ PAPERI TÄYTYY EHDOTTOMASTI PALAUTTAA
LisätiedotSäätötekniikkaa. Säätöongelma: Hae (mahdollisesti ulostulon avulla) ohjaus, joka saa systeemin toimimaan halutulla tavalla
Säätötekniikkaa Säätöongelma: Hae (mahdollisesti ulostulon avulla) ohjaus, joka saa systeemin toimimaan halutulla tavalla servo-ongelma: ulostulon seurattava referenssisignaalia mahdollisimman tarkasti,
Lisätiedot3. kierros. 2. Lähipäivä
3. kierros. Lähipäivä Viikon aihe (viikko /) Takaisinkytketyt vahvistimet Takaisinkytkentä, suljettu säätöluuppi Nyquistin kriteeri, stabiilisuus Taajuusanalyysi, Boden ja Nyquistin diagrammit Systeemin
LisätiedotSäätötekniikan matematiikan verkkokurssi, Matlab tehtäviä ja vastauksia 29.7.2002
Matlab tehtäviä 1. Muodosta seuraavasta differentiaaliyhtälöstä siirtofuntio. Tämä differentiaaliyhtälö saattaisi kuvata esimerkiksi yksinkertaista vaimennettua jousi-massa systeemiä, johon on liitetty
LisätiedotTietokoneavusteinen säätösuunnittelu (TASSU)
Ohjeita ja esimerkkejä kurssin 470463A näyttökoetta varten Tietokoneavusteinen säätösuunnittelu (TASSU) Enso Ikonen 9/2006 Oulun yliopisto, Prosessi- ja ympäristötekniikan osasto, systeemitekniikan laboratorio
LisätiedotY (s) = G(s)(W (s) W 0 (s)). Tarkastellaan nyt tilannetta v(t) = 0, kun t < 3 ja v(t) = 1, kun t > 3. u(t) = K p y(t) K I
Aalto-yliopiston Perustieteiden korkeakoulu Matematiikan systeemianalyysin laitos Mat-2.429 Systeemien Identifiointi 6. harjoituksen ratkaisut. Laplace-tasossa saadaan annetulle venttiilille W (s) W (s)
LisätiedotSäätötekniikkaa. Säätöongelma: Hae (mahdollisesti ulostulon avulla) ohjaus, joka saa systeemin toimimaan halutulla tavalla
Säätötekniikkaa Säätöongelma: Hae (mahdollisesti ulostulon avulla) ohjaus, joka saa systeemin toimimaan halutulla tavalla servo-ongelma: ulostulon seurattava referenssisignaalia mahdollisimman tarkasti,
LisätiedotOsatentti
Osatentti 3 1.4.016 Nimi: Opiskelijanumero: Ohjeet: Kirjoita vastaukset paperissa annettuun tilaan. Lisävastaustilaa on paperin lopussa. Käytä selvää käsialaa. Laskin EI ole sallittu. Tenttikaavasto jaetaan.
LisätiedotHarjoitus 6: Simulink - Säätöteoria. Syksy 2006. Mat-2.2107 Sovelletun matematiikan tietokonetyöt 1
Harjoitus 6: Simulink - Säätöteoria Mat-2.2107 Sovelletun matematiikan tietokonetyöt Syksy 2006 Mat-2.2107 Sovelletun matematiikan tietokonetyöt 1 Harjoituksen aiheita Tutustuminen säätötekniikkaan Takaisinkytkennän
LisätiedotAutomaatiotekniikan laskentatyökalut (ALT)
Ohjeita ja esimerkkejä kurssin 477604S näyttökoetta varten Automaatiotekniikan laskentatyökalut (ALT) Enso Ikonen 6/2008 Oulun yliopisto, Prosessi- ja ympäristötekniikan osasto, systeemitekniikan laboratorio
LisätiedotHyvyyskriteerit. ELEC-C1230 Säätötekniikka. Luku 8: Säädetyn järjestelmän hyvyys aika- ja taajuustasossa, suunnittelu taajuustasossa, kompensaattorit
Hyvyyskriteerit ELEC-C1230 Säätötekniikka Aikaisemmilla luennoilla on havainnollistettu, miten systeemien käyttäytymiseen voi vaikuttaa säätämällä niitä. Epästabiileista systeemeistä saadaan stabiileja,
LisätiedotDynaamisten systeemien teoriaa. Systeemianalyysilaboratorio II
Dynaamisten systeemien teoriaa Systeemianalyysilaboratorio II 15.11.2017 Vakiot, sisäänmenot, ulostulot ja häiriöt Mallin vakiot Systeemiparametrit annettuja vakioita, joita ei muuteta; esim. painovoiman
LisätiedotLTY/SÄTE Säätötekniikan laboratorio Sa2730600 Säätötekniikan ja signaalinkäsittelyn työkurssi. Servokäyttö (0,9 op)
LTY/SÄTE Säätötekniikan laboratorio Sa2730600 Säätötekniikan ja signaalinkäsittelyn työkurssi Servokäyttö (0,9 op) JOHDNTO Työssä tarkastellaan kestomagnetoitua tasavirtamoottoria. oneelle viritetään PI-säätäjä
LisätiedotSMITH-PREDICTOR Kompensaattori PI-Säätimellä. Funktiolohko Siemens PLC. SoftControl Oy
SMITH-PREDICTOR Kompensaattori PI-Säätimellä Funktiolohko Siemens PLC SoftControl Oy 1.0 Smith Predictor kompensaattori PI-säätimellä... 3 1.1 Yleistä...3 1.2 Sovellus...3 1.3 Kuvaus...4 1.4 Muuttujat...5
LisätiedotTaajuustason tekniikat: Boden ja Nyquistin diagrammit, kompensaattorien suunnittelu. Vinkit 1 a
ELEC-C3 Säätötekniikka 9. laskuharjoitus Taajuustason tekniikat: Boden ja Nyquistin diagrammit, kompensaattorien suunnittelu Vinkit a 3. Vaiheenjättökompensaattorin siirtofunktio: ( ) s W LAG s, a. s Vahvistus
Lisätiedotz muunnos ja sen soveltaminen LTI järjestelmien analysointiin
z muunnos ja sen soveltaminen LTI järjestelmien analysointiin muunnoksella (eng. transform) on vastaava asema diskreettiaikaisten signaalien ja LTI järjestelmien analyysissä kuin Laplace muunnoksella jatkuvaaikaisten
LisätiedotPID-sa a timen viritta minen Matlabilla ja simulinkilla
PID-sa a timen viritta minen Matlabilla ja simulinkilla Kriittisen värähtelyn menetelmä Tehtiin kuvan 1 mukainen tasavirtamoottorin piiri PID-säätimellä. Virittämistä varten PID-säätimen ja asetettiin
LisätiedotHarjoitus 1. Tehtävä 1. Malliratkaisut. f(t) = e (t α) cos(ω 0 t + β) L[f(t)] = f(t)e st dt = e st t+α cos(ω 0 t + β)dt.
Harjoitus Malliratkaisut Tehtävä L[f(t)] ˆ f(t) e (t α) cos(ω t + β) f(t)e st dt ˆ e st t+α cos(ω t + β)dt cos(ω t + β) 2 (ej(ωt+β) + e j(ωt+β) ) L[f(t)] 2 eα 2 ˆ ˆ e st t+α (e j(ω t+β) + e j(ω t+β) )
Lisätiedot(s 2 + 9)(s 2 + 2s + 5) ] + s + 1. s 2 + 2s + 5. Tästä saadaan tehtävälle ratkaisu käänteismuuntamalla takaisin aikatasoon:
TEKNILLINEN KORKEAKOULU Systeemianalyysin laboratorio Mat-2429 Systeemien Identifiointi 2 harjoituksen ratkaisut Yhtälö voitaisiin ratkaista suoraankin, mutta käytetään Laplace-muunnosta tehtävän ratkaisemisessa
LisätiedotOsatentti
Osatentti 2.8.205 Nimi: Opiskelijanumero: Ohjeet: Vastaa kysymyspaperiin ja kysymyksille varattuun tilaan. Laskin ei ole sallittu. Tenttikaavasto jaetaan. Kaavastoon EI merkintöjä. Palauta kaavasto tämän
LisätiedotAgenda. Johdanto Säätäjiä. Mittaaminen. P-, I-,D-, PI-, PD-, ja PID-säätäjä Säätäjän valinta ja virittäminen
8. Luento: Laitteiston ohjaaminen Arto Salminen, arto.salminen@tut.fi Agenda Johdanto Säätäjiä P-, I-,D-, PI-, PD-, ja PID-säätäjä Säätäjän valinta ja virittäminen Mittaaminen Johdanto Tavoitteena: tunnistaa
LisätiedotTilaesityksen hallinta ja tilasäätö. ELEC-C1230 Säätötekniikka. Luku 6: Tilasäätö, tilaestimointi, saavutettavuus ja tarkkailtavuus
Tilaesityksen hallinta ja tilasäätö ELEC-C1230 Säätötekniikka Luku 6: Tilasäätö, tilaestimointi, saavutettavuus ja tarkkailtavuus Edellisessä luvussa tarkasteltiin napoja ja nollia sekä niiden vaikutuksia
Lisätiedot2. kierros. 1. Lähipäivä
2. kierros. Lähipäivä Viikon aihe Vahvistimet, kohina, lineaarisuus Siirtofunktiot, tilaesitys Mitoitus Kontaktiopetusta: 8 tuntia Kotitehtäviä: 4 + 4 tuntia Tavoitteet: tietää Yhden navan vasteen ekvivalentti
Lisätiedot3. kierros. 1. Lähipäivä
3. kierros 1. Lähipäivä Viikon aihe (viikko 1/2) Takaisinkytketyt vahvistimet Takaisinkytkentä, suljettu säätöluuppi Nyquistin kriteeri, stabiilisuus Taajuusanalyysi, Boden ja Nyquistin diagrammit Systeemin
LisätiedotLämpötilan säätö. S Elektroniset mittaukset Mikko Puranen Luennon sisältö
Lämpötilan säätö S-108.2010 Elektroniset mittaukset Mikko Puranen 20.2.2006 Luennon sisältö 1. Termodynaaminen malli 2. Jäähdytyksen suunnittelu 3. Peltier-elementit 4. Lämpötilasäätäjät PID-säädin Termodynaaminen
LisätiedotAlias-ilmiö eli taajuuden laskostuminen
Prosessiorientoituneet mallit Todellista hybridijärjestelmää ELEC-C1230 Säätötekniikka Luku 12: Näytteenottoteoreema ja jatkuvien säätimien diskreetit approksimaatiot Prosessiorientoituneet mallit katsotaan
LisätiedotMissä mennään. systeemi. identifiointi. mallikandidaatti. validointi. malli. (fysikaalinen) mallintaminen. mallin mallin käyttötarkoitus, reunaehdot
Missä mennään systeemi mallin mallin käyttötarkoitus, reunaehdot käyttö- (fysikaalinen) mallintaminen luonnonlait yms. yms. identifiointi kokeita kokeita + päättely päättely vertailu mallikandidaatti validointi
LisätiedotELEC-C1230 Säätötekniikka. Luku 7: Taajuusanalyysi
ELEC-C123 Säätötekniikka Luku 7: Taajuusanalyysi Taajuusanalyysi Aikaisemmilla luennoilla on tarkasteltu systeemien käyttäytymistä aikatasossa (differentiaaliyhtälöt, herätteet ja vasteet) tai Laplace-tasossa
LisätiedotSÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU
ENSO IKONEN PYOSYS SÄÄÖJÄRJESELMIEN SUUNNIELU Enso Ionen professori säätö- ja ssteemiteniia http://cc.oulu.fi/~io Oulun liopisto Äläät oneet ja järjestelmät helmiuu 209 ENSO IKONEN PYOSYS 2 Oppimistavoitteet
LisätiedotMASSASÄILIÖN SIMULOINTI JA SÄÄTÖ Simulation and control of pulp tank
MASSASÄILIÖN SIMULOINTI JA SÄÄTÖ Simulation and control of pulp tank Sonja Lindman Kandidaatintyö 10.4.2014 LUT Energia Sähkötekniikan koulutusohjelma TIIVISTELMÄ Lappeenrannan teknillinen yliopisto Teknillinen
LisätiedotHarjoitus Etsi seuraavien autonomisten yhtälöiden kriittiset pisteet ja tutki niiden stabiliteettia:
Differentiaaliyhtälöt, Kesä 216 Harjoitus 2 1. Etsi seuraavien autonomisten yhtälöiden kriittiset pisteet ja tutki niiden stabiliteettia: (a) y = (2 y) 3, (b) y = (y 1) 2, (c) y = 2y y 2. 2. Etsi seuraavien
LisätiedotSäätötekniikan perusteet. Merja Mäkelä 3.3.2003 KyAMK
Säätötekniikan perusteet Merja Mäkelä 3.3.2003 KyAMK Johdanto Instrumentointi automaation osana teollisuusprosessien hallinnassa Mittalaitteet - säätimet - toimiyksiköt Paperikoneella 500-1000 mittaus-,
LisätiedotHarjoitus 5: Simulink
Harjoitus 5: Simulink Mat-2.2107 Sovelletun matematiikan tietokonetyöt Syksy 2006 Mat-2.2107 Sovelletun matematiikan tietokonetyöt 1 Harjoituksen aiheita Tutustuminen Simulinkiin Differentiaaliyhtälöiden
LisätiedotMoottorin säätö. Miikka Ihonen 67367P Sampo Salo 79543L Kalle Spoof 83912K John Boström 83962B Venla Viitanen 84514C
Moottorin säätö Miikka Ihonen 67367P Sampo Salo 79543L Kalle Spoof 83912K John Boström 83962B Venla Viitanen 84514C Tehtävän määrittely Tehtävän aiheena on moottorin tyhjäkäynnin säätö. Tehtävässä tulee
LisätiedotLaplace-muunnos: määritelmä
Laplace-muunnos: määritelmä Olkoon f : [, [ R funktio. Funktion f Laplacen muunnos määritellään yhtälöllä F(s) = L(f) := f(t)e st dt edellyttäen, että integraali f(t)e st dt suppenee. Riittävä ehto integraalin
Lisätiedot8. kierros. 1. Lähipäivä
8. kierros 1. Lähipäivä Viikon aihe Tilaestimointi Tilasäätö Saavutettavuus, ohjattavuus Tarkkailtavuus, havaittavuus Mitoitus Kontaktiopetusta: 8 tuntia Kotitehtäviä: 4 tuntia Tavoitteet: tietää Saavutettavuus
LisätiedotJärjestelmien kokoaminen osasysteemeistä. ELEC-C1230 Säätötekniikka. Lohkokaaviomuunnokset: Signaalit. Signaalin kulkeminen lohkon läpi
Järjestelmien kokoaminen osasysteemeistä ELEC-C1230 Säätötekniikka Luku 4: Lohkokaaviomuunnokset, PID-säädin ja kompensaattorit, Edellisillä luennoilla on tarkasteltu yksittäisiä ilmiöitä ja niiden malleja
LisätiedotY (z) = z-muunnos on lineaarinen kuten Laplace-muunnoskin
Aalto-yliopiston Perustieteiden korkeakoulu Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Mat-2.429 Systeemien Identifiointi 3. harjoituksen ratkaisut. Vapaan vasteen löytämiseksi asetetaan ohjaukseksi u(t)
LisätiedotMS-C1340 Lineaarialgebra ja differentiaaliyhtälöt
MS-C1340 Lineaarialgebra ja differentiaaliyhtälöt Differentiaaliyhtälöt, osa 3 Riikka Kangaslampi Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopisto 2015 1 / 28 R. Kangaslampi Matriisihajotelmista
Lisätiedoty (0) = 0 y h (x) = C 1 e 2x +C 2 e x e10x e 3 e8x dx + e x 1 3 e9x dx = e 2x 1 3 e8x 1 8 = 1 24 e10x 1 27 e10x = e 10x e10x
BM0A5830 Differentiaaliyhtälöiden peruskurssi Harjoitus 4, Kevät 017 Päivityksiä: 1. Ratkaise differentiaaliyhtälöt 3y + 4y = 0 ja 3y + 4y = e x.. Ratkaise DY (a) 3y 9y + 6y = e 10x (b) Mikä on edellisen
LisätiedotKon Hydraulijärjestelmät
Kon-41.4040 Hydraulijärjestelmät Laboratorioharjoitus 2: Sähköhydraulisen järjestelmän säätö Jyri Juhala Jyrki Kajaste (Heikki Kauranne) Hydraulijärjestelmän venttiilin ohjausmenetelmät Ohjaus Kompensointi
LisätiedotDynaamisten systeemien identifiointi 1/2
Dynaamisten systeemien identifiointi 1/2 Mallin rakentaminen mittausten avulla Epäparametriset menetelmät: tuloksena malli, joka ei perustu parametreille impulssi-, askel- tai taajusvaste siirtofunktion
LisätiedotY Yhtälöparista ratkaistiin vuorotellen siirtofunktiot laittamalla muut tulot nollaan. = K K K M. s 2 3s 2 KK P
Säädön kotitehtävä vk3 t. 1 a) { Y =G K P E H E=R K N N G M Y Yhtälöparista ratkaistiin vuorotellen siirtofunktiot laittamalla muut tulot nollaan. G R s = Y R = GK P s 1 = KK 1 GK P K N G P M s 2 3s 2
Lisätiedot8. kierros. 2. Lähipäivä
8. kierros 2. Lähipäivä Viikon aihe Tilaestimointi Tilasäätö Saavutettavuus, ohjattavuus Tarkkailtavuus, havaittavuus Mitoitus Kontaktiopetusta: 8 tuntia Kotitehtäviä: 4 tuntia Tavoitteet: tietää Saavutettavuus
Lisätiedotx = ( θ θ ia y = ( ) x.
Aalto-yliopiston Perustieteiden korkeakoulu Matematiikan systeemianalyysin laitos Mat-2429 Systeemien Identifiointi 5 harjoituksen ratkaisut Esitetään ensin systeemi tilayhtälömuodossa Tiloiksi valitaan
Lisätiedot4. kierros. 1. Lähipäivä
4. kierros 1. Lähipäivä Viikon aihe Taajuuskompensointi, operaatiovahvistin ja sen kytkennät Taajuuskompensaattorit Mitoitus Kontaktiopetusta: 8 h Kotitehtäviä: 4 h + 0 h Tavoitteet: tietää Operaatiovahvistimen
LisätiedotOsa IX. Z muunnos. Johdanto Diskreetit funktiot
Osa IX Z muunnos A.Rasila, J.v.Pfaler () Mat-.33 Matematiikan peruskurssi KP3-i 9. lokakuuta 2007 298 / 322 A.Rasila, J.v.Pfaler () Mat-.33 Matematiikan peruskurssi KP3-i 9. lokakuuta 2007 299 / 322 Johdanto
LisätiedotELEC-C1230 Säätötekniikka 10. laskuharjoitus Taajuustason tekniikat: Boden ja Nyquistin diagrammit, kompensaattorien suunnittelu
ELEC-C23 Säätötekniikka. laskuharjoitus Taajuustason tekniikat: Boden ja Nyquistin diagrait, kopensaattorien suunnittelu Quiz: Alla olevassa kuvassa on esitetty vaiheenjohtokopensaattorin siirtofunktio,
LisätiedotLuento 8. Suodattimien käyttötarkoitus
Luento 8 Lineaarinen suodatus Ideaaliset alipäästö, ylipäästö ja kaistanpäästösuodattimet Käytännölliset suodattimet 8..006 Suodattimien käyttötarkoitus Signaalikaistan ulkopuolisen kohinan ja häiriöiden
LisätiedotDynaamisen järjestelmän siirtofunktio
Dynaamisen järjestelmän siirtofunktio Nyt päästään soveltamaan matriisilaskentaa ja Laplace muunnosta. Tutkikaamme, miten lineaarista mallia voidaan käsitellä. Kuten edellä on jo nähty säätötekniikassa
LisätiedotSIMULINK 5.0 Harjoitus. Matti Lähteenmäki 2004 www.tpu.fi/~mlahteen/
SIMULINK 5.0 Harjoitus 2004 www.tpu.fi/~mlahteen/ SIMULINK 5.0 Harjoitus 2 Harjoitustehtävä. Tarkastellaan kuvan mukaisen yhden vapausasteen jousi-massa-vaimennin systeemin vaakasuuntaista pakkovärähtelyä,
LisätiedotLuentokalvot lämpötilasäätimistä Elektroniset mittaukset-kurssiin
TEKNILLINEN KORKEAKOULU Sähkö- ja tietoliikennetekniikan osasto MIKES TKK Mittaustekniikka Luentokalvot lämpötilasäätimistä Elektroniset mittaukset-kurssiin 1.3.2006 DI Mikko Puranen Mittaustekniikan erikoistyö
LisätiedotSuhteellisuusteorian perusteet 2017
Suhteellisuusteorian perusteet 017 Harjoitus 5 esitetään laskuharjoituksissa viikolla 17 1. Tarkastellaan avaruusaikaa, jossa on vain yksi avaruusulottuvuus x. Nollasta poikkeavat metriikan komponentit
LisätiedotKOMPLEKSIANALYYSI I KURSSI SYKSY exp z., k = 1, 2,... Eksponenttifunktion z exp(z) Laurent-sarjan avulla
KOMPLEKSIANALYYSI I KURSSI SYKSY 2012 RITVA HURRI-SYRJÄNEN 11. Integrointi erillisen erikoispisteen ympäri Olkoot f analyyttinen punkteeratussa kiekossa D(z 0.r\{z 0 }. Funktiolla f on erikoispiste z 0.
LisätiedotAnalogiapiirit III. Keskiviikko , klo , TS127. Jatkuva-aikaiset IC-suodattimet ja PLL-rakenteet
Oulun yliopisto Sähkötekniikan osasto Analogiapiirit III Harjoitus 8. Keskiviikko 5.2.2003, klo. 12.15-14.00, TS127. Jatkuva-aikaiset IC-suodattimet ja PLL-rakenteet 1. Mitoita kuvan 1 2. asteen G m -C
LisätiedotPikaohje Aplisens APIS type 1X0 ja 2XO
Pikaohje Aplisens APIS type 1X0 ja 2XO Koivupuistontie 26, 01510, Vantaa www.saato.fi, sales@saato.fi, 09-759 7850 Sisällys 1. Yleistä...3 2. Parametritilan toiminnot...4 3. Käyttöönotto pikaohje...5 1.
LisätiedotHakkuritehola hteet Janne Askola Jari-Matti Hannula Jonas Nordfors Joni Kurvinen Semu Mäkinen
Hakkuritehola hteet 4.5.2012 Janne Askola Jari-Matti Hannula Jonas Nordfors Joni Kurvinen Semu Mäkinen Fysikaalinen toiminta Buck-Boost -hakkuriteholähde on DC/DC -muunnin. Se on yhdistelmä Buck- ja Boost
LisätiedotSIGNAALITEORIAN KERTAUSTA 1
SIGNAALITEORIAN KERTAUSTA 1 1 (26) Fourier-muunnos ja jatkuva spektri Spektri taajuuden funktiona on kompleksiarvoinen funktio, jonka esittäminen graafisesti edellyttää 3D-kuvaajan piirtämisen. Yleensä
LisätiedotVEKTORIANALYYSIN HARJOITUKSET: VIIKKO 4
VEKTORIANALYYSIN HARJOITUKSET: VIIKKO 4 Jokaisen tehtävän jälkeen on pieni kommentti tehtävään liittyen Nämä eivät sisällä mitään kovin kriittistä tietoa tehtävään liittyen, joten niistä ei tarvitse välittää
LisätiedotELEC-C1230 Säätötekniikka
Johdanto: Digitaalinen (diskreetti, diskreettiaikainen) säätöjärjestelmä ELEC-C1230 Säätötekniikka Luku 10: Digitaalinen säätö, perusteet, jatkuu A/D-muunnoksessa analoginen signaali näytteistetään (sampling);
LisätiedotRAPORTTI Eemil Tamminen Markus Virtanen Pasi Vähämartti Säätötekniikan harjoitustyö Joulukuu 2007
RAPORTTI Eemil Tamminen Markus Virtanen Pasi Vähämartti Säätötekniikan harjoitustyö Joulukuu 2007 Automaatiotekniikka Lähtöarvot: Säiliö T1: A = 500 x 600 mm, h = 500 mm Säiliö T2: Ø = 240 mm, h = 1000
LisätiedotELEC-C1230 Säätötekniikka
Johdanto: Digitaalinen (diskreetti, diskreettiaikainen) säätöjärjestelmä ELEC-C1230 Säätötekniikka Luku 10: Digitaalinen säätö, perusteet, jatkuu A/D-muunnoksessa analoginen signaali näytteistetään (sampling);
LisätiedotMS-A0207 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 5: Gradientti ja suunnattu derivaatta. Vektoriarvoiset funktiot. Taylor-approksimaatio.
MS-A0207 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 5: Gradientti ja suunnattu derivaatta. Vektoriarvoiset funktiot. Taylor-approksimaatio. Riikka Korte Matematiikan ja systeemianalyysin laitos 1 Aalto-yliopisto
Lisätiedotx (t) = 2t ja y (t) = 3t 2 x (t) + + y (t) Lasketaan pari käyrän arvoa ja hahmotellaan kuvaaja: A 2 A 1
BM2A582 Integraalilaskenta ja sovellukset Harjoitus 6, Kevät 26 Kaikissa tehtävissä tärkeintä ja riittävää on saada oikea lauseke aikaiseksi. Useissa tehtävissä integraalit eivät tosin ole niin vaikeita
LisätiedotSignaalit ja järjestelmät aika- ja taajuusalueissa
Signaalit ja järjestelmät aika- ja taajuusalueissa Signaalit aika ja taajuusalueissa Muunnokset aika ja taajuusalueiden välillä Fourier sarja (jaksollinen signaali) Fourier muunnos (jaksoton signaali)
LisätiedotOPINTOJAKSO K0094 Integroidut järjestelmät 2ov
OPINTOJAKSO K0094 Integroidut järjestelmät 2ov Sähkötekniset tietojärjestelmät, pakollinen sähkö-sv. Opiskelija perehtyy väyläpohjaisiin hajautettuihin avoimiin rakennusautomaatio-järjestelmiin.opiskeija
LisätiedotMS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 4: Ketjusäännöt ja lineaarinen approksimointi
MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 4: Ketjusäännöt ja lineaarinen approksimointi Antti Rasila Aalto-yliopisto Syksy 2015 Antti Rasila (Aalto-yliopisto) MS-A0202 Syksy 2015 1
LisätiedotSäätötekniikan alkeita
Säätötekniikan alkeita Säätötekniikan avulla pyritään ohjaamaan erilaisia i i järjestelmiäj älyä sisältävällä menetelmällä. Tavoitteena on saada systeemi käyttäytymään halutulla tavalla luotettavasti,
LisätiedotLukujonot Z-muunnos Z-muunnoksen ominaisuuksia Z-käänteismuunnos Differenssiyhtälöt. Z-muunnos. 5. joulukuuta Z-muunnos
Lukujonot Z-muunnoksen ominaisuuksia Z-käänteismuunnos Differenssiyhtälöt 5. joulukuuta 2016 Lukujonot Z-muunnoksen ominaisuuksia Z-käänteismuunnos Differenssiyhtälöt Lukujonot Lukujonot Z-muunnoksen ominaisuuksia
Lisätiedots 21.02.2005/BA 1(8) taajuusmuuttajalla
s../ba () MM/MM- taajuusmuuttajalla Micro Master MM-taajuusmuuttajassa on sisäänrakennettu PID-säädin (MM, PI-säädin) jonka avulla voidaan ohjata erilaisia prosessisuureita kuten pinnakorkeuden-, paineen-,
Lisätiedotf (28) L(28) = f (27) + f (27)(28 27) = = (28 27) 2 = 1 2 f (x) = x 2
BMA581 - Differentiaalilaskenta ja sovellukset Harjoitus 4, Syksy 15 1. (a) Olisiko virhe likimain.5, ja arvio antaa siis liian suuren arvon. (b) Esim (1,1.5) tai (,.5). Funktion toinen derivaatta saa
LisätiedotLisämateriaalia: tilayhtälön ratkaisu, linearisointi. Matriisimuuttujan eksponenttifunktio:
Lisämateriaalia: tilayhtälön ratkaisu, linearisinti Matriisimuuttujan ekspnenttifunkti: Kun A n neliömatriisi, niin määritellään 1 1 1 e I ta t A t A t A 2 6 i! At 2 2 3 3 i i jnka vidaan tdistaa knvergivan
LisätiedotPD-säädin PID PID-säädin
-äädin - äätö on ykinkertainen äätömuoto, jota voidaan kutua myö uhteuttavaki äädöki. Sinä lähtöignaali on uoraa uhteea tuloignaalin. -äätimen uhdealue kertoo kuinka paljon mittauuure aa muuttua ennen
LisätiedotTEKNILLINEN KORKEAKOULU Systeemianalyysin laboratorio. Mat Systeemien Identifiointi. 4. harjoitus
TEKNILLINEN KORKEAKOULU Systeemianalyysin laboratorio Mat-2.4129 Systeemien Identifiointi 4. harjoitus 1. a) Laske valkoisen kohinan spektraalitiheys. b) Tarkastellaan ARMA-prosessia C(q 1 )y = D(q 1 )e,
Lisätiedot1 Asentaminen. 2 Yleistä ja simuloinnin aloitus 12/2006 1.1.1
1 Asentaminen...2 2 Yleistä ja simuloinnin aloitus...2 2.1 PI-säätimet...3 2.2 Trendit...4 3 Lämpölaitoksen ohjaus...5 4 Voimalan alkuarvojen muuttaminen...6 5 Tulostus...8 6 Mahdollisia ongelmia...8 6.1
Lisätiedot1. Annettu siirtofunktio on siis G(s) ja vastaava systeemi on stabiili. Heräte (sisäänmeno) on u(t) = A sin(ωt), jonka Laplace-muunnos on
Aalto-yliopiston Perustieteiden korkeakoulu Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Mat-419 Systeemien Identifiointi 8 harjoituksen ratkaisut 1 Annettu siirtofunktio on siis G(s) ja vastaava systeemi
LisätiedotProsessiautomaatiota LabVIEW lla NI Days NI Days LabVIEW DCS 1
Prosessiautomaatiota LabVIEW lla NI Days 2011 12.10.2011 NI Days 2011 - LabVIEW DCS 1 Esityksen sisältö Prosessiautomaation vaatimuksia Tarpeelliset toimilohkot Automaatiosovelluksen suunnittelu LabVIEW
LisätiedotNormaaliryhmä. Toisen kertaluvun normaaliryhmä on yleistä muotoa
Normaaliryhmä Toisen kertaluvun normaaliryhmä on yleistä muotoa x = u(t,x,y), y t I, = v(t,x,y), Funktiot u = u(t,x,y), t I ja v = v(t,x,y), t I ovat tunnettuja Toisen kertaluvun normaaliryhmän ratkaisu
LisätiedotVLT 6000 HVAC vakiopaineen säädössä ja paine-erosäädössä. (MBS 3000, 0-10V)
VLT 6000 HVAC vakiopaineen säädössä ja paine-erosäädössä. (MBS 3000, 0-10V) 1 VLT 6000 HVAC Sovellusesimerkki 1 - Vakiopaineen säätö vedenjakelujärjestelmässä Vesilaitoksen vedenkysyntä vaihtelee runsaasti
LisätiedotKon Simuloinnin Rakentaminen Janne Ojala
Kon 16.4011 Simuloinnin Rakentaminen Janne Ojala Simulointi käytännössä 1/3 Simulaatiomalleja helppo analysoida Ymmärretään ongelmaa paremmin - Opitaan ymmärtämään koneen toimintaa ja siihen vaikuttavia
LisätiedotKALLE LESKINEN KAUKOLÄMPÖVERKON ENERGIATEHOKKUUDEN PARANTAMINEN AJOTAPOJA JA SÄÄTÖRATKAISUJA KEHITTÄMÄLLÄ. Diplomityö
KALLE LESKINEN KAUKOLÄMPÖVERKON ENERGIATEHOKKUUDEN PARANTAMINEN AJOTAPOJA JA SÄÄTÖRATKAISUJA KEHITTÄMÄLLÄ Diplomityö Tarkastaja: professori Matti Vilkko Tarkastaja ja aihe hyväksytty Teknillisten tieteiden
LisätiedotHarjoitus 4: Differentiaaliyhtälöt (Matlab) MS-C2107 Sovelletun matematiikan tietokonetyöt 1
Harjoitus 4: Differentiaaliyhtälöt (Matlab) MS-C2107 Sovelletun matematiikan tietokonetyöt MS-C2107 Sovelletun matematiikan tietokonetyöt 1 Harjoituksen aiheita Matlab:n solver komento differentiaaliyhtöiden
LisätiedotElektroniikka, kierros 3
Elektroniikka, kierros 3 1. a) Johda kuvan 1 esittämän takaisinkytketyn systeemin suljetun silmukan vahvistuksen f lauseke. b) Osoita, että kun silmukkavahvistus β 1, niin suljetun silmukan vahvistus f
Lisätiedotz 1+i (a) f (z) = 3z 4 5z 3 + 2z (b) f (z) = z 4z + 1 f (z) = 12z 3 15z 2 + 2
BM20A5700 - Integraauunnokset Harjoitus 2 1. Laske seuraavat raja-arvot. -kohta ratkeaa, kun pistät sekä yläkerran että alakerran muotoon (z z 1 )(z z 2 ), missä siis z 1 ja z 2 ovat näiden lausekkeiden
LisätiedotEsimerkki: Laaduntasaussäiliö. Esimerkki: Laaduntasaussäiliö. Taajuusanalyysi. ELEC-C1230 Säätötekniikka. Luku 7: Taajuusanalyysi
Taajuusanalyysi ELEC-C1230 Säätötekniikka Luku 7: Taajuusanalyysi Aikaisemmilla luennoilla on tarkasteltu systeemien käyttäytymistä aikatasossa (differentiaaliyhtälöt, herätteet ja vasteet) tai Laplace-tasossa
Lisätiedot