MKM 311 Sistem Dinamiği ve Kontrol

Slides:



Advertisements
Benzer bir sunumlar
MATLAB Bilgisayar Programlama Yrd.Doç. Dr. Aslıhan KURNUÇ
Advertisements

Diferansiyel Denklemler
DEVRE ANALİZİ LAPLACE DÖNÜŞÜMÜ EE410 Ertuğrul Eriş.
YAPAY ZEKA ÖDEV - 3 Kenan KILIÇASLAN Trakya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makina Mühendisliği Doktora Programı.
TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ
TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ
1.BELİRSİZ İNTEGRAL 2.BELİRSİZ İNTEGRALİN ÖZELLİKLERİ 3.İNTEGRAL ALMA KURALLARI 4.İNTEGRAL ALMA METODLARI *Değişken Değiştirme (Yerine Koyma)Metodu.
Laplace Transform Part 3.
Diferansiyel Denklemler
SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ
Muslu Uğur Erdoğan Kemal Öztürk Mert Kadir Assoy Oktay Bilal Çıkılı
Ters Hiperbolik Fonksiyonlar
Yard. Doç. Dr. Mustafa Akkol
H(s) 5. İmpuls, Adım Girdi. Laplace Transformu: Laplace Transformu:
SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ
2 Birinci Mertebeden Adi Diferansiyel Denklemler
SONLU ELEMANLARA GİRİŞ DERSİ
Diferansiyel Denklemler
TBF Genel Matematik I DERS – 12: Belirli İntegral
H(s) Laplace Transformu: x(t) y(t) Y(s)=X(s) H(s) Son değer teoremi:
TBF Genel Matematik I DERS – 11: Belirsiz İntegral
Diferansiyel Denklemler
MKM 311 Sistem Dinamiği ve Kontrol
MKM 311 Sistem Dinamiği ve Kontrol
MKM 311 Sistem Dinamiği ve Kontrol
ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ
MKM 311 Sistem Dinamiği ve Kontrol
METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ
NANO MALZEMELER Ramazan YILMAZ Sakarya Üniversitesi,
MKM 311 Sistem Dinamiği ve Kontrol
MKM 311 Sistem Dinamiği ve Kontrol
İNTEGRAL.
ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ Dr. Ahmet KÜÇÜKER Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü M6/6318 Dr.
ANA SAYFA BELİRSİZ İNTEGRAL TANIM: f:[a,b]  R tanımlı iki fonksiyon olsun.Eğer F(x) in türevi F(x) veya diferansiyeli f(x).d(x) olan F(x) fonksiyonuna,
Yrd.Doç.Dr. Ömer Kadir Morgül Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki
T.C BEYKENT ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ A.B.D Optimizasyon Teknikleri – Yrd.Doç.Dr Ümit Terzi Solar Panel Üretimi Yapan.
Eşdeğer Noktasal Kütleler Teorisi Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki
MKM 308 Makina Dinamiği D’alembert Prensibi
2- Jordan Kanonik Yapısı
Izhikevich Sinir Hücresinin davranışı Deneysel sonuçModelden elde edilen sonuç E.M. Izhikevich, “Dynamical Systems in Neuroscience”, MIT Press, 2007.
MKM 308 Makina Dinamiği Makinalarda Kütle ve Atalet Momenti İndirgemesi Prof. Dr. Recep Kozan Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki Sakarya Üniversitesi.
Eşdeğer Kuvvet, Denge Kuvveti Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki
MKM 308 Makina Dinamiği Makinaların Hareketi ve Hareket Denklemlerinin Çıkarımı Prof. Dr. Recep Kozan Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki Sakarya Üniversitesi.
BETONARME YAPILARIN PROJELENDİRİLMESİ DERSİ
Laplace dönüşümünün özellikleri
Ön bilgi: Laplace dönüşümü
SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ
Endüstri mühendisliği.
METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ Ramazan YILMAZ Sakarya Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Esentepe Kampüsü,
3. Zaman Ortamında Düzenli Rejim (Kararlı Hal) Analizi
NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ
NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ
NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ
NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ
NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ
Doç. Dr. Yalçın KIRDAR Maltepe Üniversitesi İletişim Fakültesi Halkla İlişkiler ve Tanıtım Bölümü Öğretim Üyesi.
NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ
NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ
NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ
NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ
NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ
NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ
NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ
NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ
NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ
G(s) 2b-1 Laplace Dönüşümü:
İSTANBUL GELİŞİM ÜNİVERSİTESİ
3. Zaman Ortamında Düzenli Rejim (Kararlı Hal) Analizi
PROJE BAŞLIĞI NECMETTİN ERBAKAN ÜNİVERSİTESİ
Sunum transkripti:

MKM 311 Sistem Dinamiği ve Kontrol Ters Laplace Dönüşümü, Lineerleştirme Prof. Dr. Recep Kozan Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Prof. Dr. Recep Kozan Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki

TERS LAPLACE DÖNÜŞÜMÜ s alanında hesaplamalar yapıldıktan sonra zaman (t) alanına geri dönerek sonucu zaman alanında değerlendirmek gerekebilir. Kompleks değişkenli ifadenin zaman değişkenli ifadeye dönüştürülmesi için uygulanan matematiksel işleme ‘Ters Laplace Dönüşümü’ denir. ℒ −1 F s =𝑓 𝑡 = 1 2𝜋𝑗 𝜎−𝑗∞ 𝜎+𝑗∞ 𝐹 𝑠 𝑒 𝑠𝑡 𝑑𝑡 t>0 Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Prof. Dr. Recep Kozan Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki

TERS LAPLACE DÖNÜŞÜMÜ f(t)’yi veren integral işlemi oldukça karışıktır. Lerch Teoremi: Bir F(s) fonksiyonu verildiğinde, Laplace dönüşümü olan t≥0 için tanımlı en çok bir sürekli f(t) fonksiyonu vardır. Ters Laplace dönüşümü yapabilmenin en kolay ve hızlı yolu, Laplace dönüşüm tablolarıdır. Kısmi kesirlere ayırma yöntemi kullanılır, böylece karmaşık ifadeler sadeleştirilerek dönüşüm tablolarındaki bilinen ifadeler haline dönüştürülür. Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Prof. Dr. Recep Kozan Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki

TERS LAPLACE DÖNÜŞÜMÜ Kısmi Kesirlere Ayırma Kontrol sistemlerinde F(s) transfer fonksiyonu, A(s) ve B(s) s değişkeninin birer polinomu olmak üzere 𝐹 𝑠 = 𝐴(𝑠) 𝐵(𝑠) şeklindedir. Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Prof. Dr. Recep Kozan Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki

TERS LAPLACE DÖNÜŞÜMÜ Kısmi Kesirlere Ayırma Basit poller hali B(s)=(s-p1)(s-p2)…….(s-pn) basit çarpanlara ayrılıyorsa, 𝐹 𝑠 = 𝐴(𝑠) 𝐵(𝑠) = 𝐾 1 𝑠− 𝑝 1 + 𝐾 2 𝑠− 𝑝 2 +……..+ 𝐾 𝑛 𝑠− 𝑝 𝑛 Basit kesirlerin toplamı şeklinde yazılabilir. Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Prof. Dr. Recep Kozan Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki

TERS LAPLACE DÖNÜŞÜMÜ Kısmi Kesirlere Ayırma Basit poller hali 𝐹 𝑠 = 𝐴(𝑠) 𝐵(𝑠) = 𝐾 1 𝑠− 𝑝 1 + 𝐾 2 𝑠− 𝑝 2 +……..+ 𝐾 𝑛 𝑠− 𝑝 𝑛 K1, K2,……,Kn sabitleri; 𝐾 𝑛 = lim 𝑠→ 𝑝 𝑛 (𝑠− 𝑝 𝑛 ) 𝐴(𝑠) 𝐵(𝑠) F(s) fonksiyonunda K sabitleri yerine yazılarak Ters Laplace dönüşümü uygulanırsa; 𝑓 𝑡 = 𝐾 1 𝑒 𝑝 1 𝑡 + 𝐾 2 𝑒 𝑝 2 𝑡 +………+ 𝐾 𝑛 𝑒 𝑝 𝑛 𝑡 Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Prof. Dr. Recep Kozan Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki

TERS LAPLACE DÖNÜŞÜMÜ Kısmi Kesirlere Ayırma Katlı poller hali B(s)=(s-pr)q (s-p1)(s-p2)…….(s-pn-q) q kere tekrarlanan katlı kök varsa, 𝐹 𝑠 = 𝐴(𝑠) 𝐵(𝑠) = 𝐶 𝑞 (𝑠− 𝑝 𝑟 ) 𝑞 + 𝐶 𝑞−1 (𝑠− 𝑝 𝑟 ) 𝑞−1 +……+ 𝐶 1 𝑠− 𝑝 𝑟 + + 𝐾 1 𝑠− 𝑝 1 + 𝐾 2 𝑠− 𝑝 2 +……..+ 𝐾 𝑛−𝑞 𝑠− 𝑝 𝑛−𝑞 Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Prof. Dr. Recep Kozan Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki

TERS LAPLACE DÖNÜŞÜMÜ Kısmi Kesirlere Ayırma Katlı poller hali Katlı terimlerin C sabitleri; 𝐶 𝑞 = lim 𝑠→ 𝑝 𝑟 (𝑠− 𝑝 𝑟 ) 𝑞 𝐴(𝑠) 𝐵(𝑠) 𝐶 𝑞−1 = lim 𝑠→ 𝑝 𝑟 𝑑 𝑑𝑠 (𝑠− 𝑝 𝑟 ) 𝑞 𝐴(𝑠) 𝐵(𝑠) 𝐶 𝑞−𝑘 = lim 𝑠→ 𝑝 𝑟 1 𝑘! 𝑑 𝑘 𝑑 𝑠 𝑘 (𝑠− 𝑝 𝑟 ) 𝑞 𝐴(𝑠) 𝐵(𝑠) 𝐶 1 = lim 𝑠→ 𝑝 𝑟 1 (𝑞−1)! 𝑑 𝑞−1 𝑑 𝑠 𝑞−1 (𝑠− 𝑝 𝑟 ) 𝑞 𝐴(𝑠) 𝐵(𝑠) Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Prof. Dr. Recep Kozan Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki

TERS LAPLACE DÖNÜŞÜMÜ Kısmi Kesirlere Ayırma Katlı poller hali K sabitleri basit pollerdeki gibi hesaplanır. C ve K sabitleri yerine yazılarak Ters Laplace dönüşümü uygulanırsa; 𝑓 𝑡 = 𝐶 𝑞 𝑡 𝑞−1 (𝑞−1)! + 𝐶 𝑞−1 𝑡 𝑞−2 (𝑞−2)! +……+ 𝐶 2 𝑡+ 𝐶 1 𝑒 𝑝 𝑟 𝑡 + 𝐾 1 𝑒 𝑝 1 𝑡 +……+ 𝐾 𝑛 𝑒 𝑝 𝑛 𝑡 Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Prof. Dr. Recep Kozan Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki

TERS LAPLACE DÖNÜŞÜMÜ Kısmi Kesirlere Ayırma Kompleks (karmaşık) eşlenik poller hali Paydaya ait kompleks kökler a+jb ve a-jb olmak üzere eşlenik çiftler halindedir. B(s)=(s-a-jb)(s-a+jb)(s-p1)…….(s-pn) ise, 𝐹 𝑠 = 𝐴(𝑠) 𝐵(𝑠) = 𝐾 𝑐 𝑠−𝑎−𝑗𝑏 + 𝐾 −𝑐 𝑠−𝑎+𝑗𝑏 + 𝐾 1 𝑠− 𝑝 1 +……..+ 𝐾 𝑛 𝑠− 𝑝 𝑛 𝑓 𝑡 = 𝐾 𝑐 𝑒 (𝑎+𝑗𝑏)𝑡 + 𝐾 −𝑐 𝑒 (𝑎−𝑗𝑏)𝑡 + 𝐾 1 𝑒 𝑝 1 𝑡 +………+ 𝐾 𝑛 𝑒 𝑝 𝑛 𝑡 Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Prof. Dr. Recep Kozan Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki

TERS LAPLACE DÖNÜŞÜMÜ Kısmi Kesirlere Ayırma Kompleks (karmaşık) eşlenik poller hali Kc ve K-c sabitleri; 𝐾 𝑐 = lim 𝑠→𝑎+𝑗𝑏 (𝑠−𝑎−𝑗𝑏) 𝐴(𝑠) 𝑠−𝑎−𝑗𝑏 𝑠−𝑎+𝑗𝑏 𝑠− 𝑝 1 …..(𝑠− 𝑝 𝑛 ) = lim 𝑠→𝑎+𝑗𝑏 1 2𝑗𝑏 A s 𝑠− 𝑝 1 …..(𝑠− 𝑝 𝑛 ) 𝐾 𝑐 = 1 2𝑗𝑏 𝐾(𝑎+𝑗𝑏) 𝐾 𝑎+𝑗𝑏 = lim 𝑠→𝑎+𝑗𝑏 A s 𝑠− 𝑝 1 …..(𝑠− 𝑝 𝑛 ) 𝐾 −𝑐 =− 1 2𝑗𝑏 𝐾 𝑎−𝑗𝑏 𝐾 𝑎−𝑗𝑏 = lim 𝑠→𝑎−𝑗𝑏 A s 𝑠− 𝑝 1 …..(𝑠− 𝑝 𝑛 ) Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Prof. Dr. Recep Kozan Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki

TERS LAPLACE DÖNÜŞÜMÜ Kısmi Kesirlere Ayırma Kompleks (karmaşık) eşlenik poller hali K(a+jb) ve K(a-jb) sabitleri eşlenik kompleks sayılar. 𝐾 𝑎+𝑗𝑏 = 𝐾(𝑎+𝑗𝑏) 𝑒 𝑗𝛼 𝐾 𝑎−𝑗𝑏 = 𝐾(𝑎−𝑗𝑏) 𝑒 −𝑗𝛼 𝐾(𝑎+𝑗𝑏) = 𝐾(𝑎−𝑗𝑏) 𝐾 𝑐 = 1 2𝑗𝑏 𝐾 𝑎+𝑗𝑏 𝑒 𝑗𝛼 𝐾− 𝑐 =− 1 2𝑗𝑏 𝐾 𝑎+𝑗𝑏 𝑒 −𝑗𝛼 Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Prof. Dr. Recep Kozan Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki

TERS LAPLACE DÖNÜŞÜMÜ Kısmi Kesirlere Ayırma Kompleks (karmaşık) eşlenik poller hali Kc ve K-c sabitleri 𝑓 𝑡 = 𝐾 𝑐 𝑒 (𝑎+𝑗𝑏)𝑡 + 𝐾 −𝑐 𝑒 (𝑎−𝑗𝑏)𝑡 + 𝐾 1 𝑒 𝑝 1 𝑡 +………+ 𝐾 𝑛 𝑒 𝑝 𝑛 𝑡 yerine yazılarak Ters Laplace dönüşümü uygulanırsa; 𝑓 𝑡 = 1 𝑏 𝐾(𝑎+𝑗𝑏) 𝑒 𝑎𝑡 𝑒 𝑗(𝑏𝑡+𝛼) − 𝑒 −𝑗(𝑏𝑡+𝛼) 2𝑗 + 𝐾 1 𝑒 𝑝 1 𝑡 +……+ 𝐾 𝑛 𝑒 𝑝 𝑛 𝑡 𝑓 𝑡 = 1 𝑏 𝐾(𝑎+𝑗𝑏) 𝑒 𝑎𝑡 𝑆𝑖𝑛(𝑏𝑡+𝛼) + 𝐾 1 𝑒 𝑝 1 𝑡 +……+ 𝐾 𝑛 𝑒 𝑝 𝑛 𝑡 Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Prof. Dr. Recep Kozan Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki

TERS LAPLACE DÖNÜŞÜMÜ Kısmi Kesirlere Ayırma Kompleks (karmaşık) eşlenik poller hali Sinusoidin zarf eğrisi 1 𝑏 𝐾(𝑎+𝑗𝑏) 𝑒 𝑎𝑡 t artarken; a<0 için f(t) sönümlenen sinusoid a=0 için f(t) sabit genlikli sinusoid a>0 için f(t) artan genlikli sinusoid Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Prof. Dr. Recep Kozan Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki

TERS LAPLACE DÖNÜŞÜMÜ Kısmi Kesirlere Ayırma Kompleks (karmaşık) eşlenik poller hali Benzer şekilde f(t)’nin 𝐾 𝑛 𝑒 𝑝 𝑛 𝑡 (F(s)’nin basit pollerinden gelen) terimleri incelenirse; t artarken; pn<0 ise 𝐾 𝑛 𝑒 𝑝 𝑛 𝑡 üstel azalır pn=0 ise 𝐾 𝑛 𝑒 𝑝 𝑛 𝑡 = 𝐾 𝑛 pn>0 ise 𝐾 𝑛 𝑒 𝑝 𝑛 𝑡 üstel artar Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Prof. Dr. Recep Kozan Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki

LİNEERLEŞTİRME Kontrol sistemleri her zaman lineer denklemler ile ifade edilemeyebilir. Laplace dönüşümünden faydalanılarak kontrol sistemlerinin çözümü ve analizini yapmak için nonlineer bağıntılar lineerleştirilmelidir. (xi,yi) çalışma noktası ve x=xi+∆x Eğri için y=yi+ ∆y+ε Teğet için y=yi+ ∆y Yaklaşık olarak; y = yi+ ∆y+ε =҃ yi+ ∆y Teğetin eğimi Δ𝑦 Δ𝑥 = 𝑑𝑦 𝑑𝑥 𝑖 =( 𝑥 𝑖 , 𝑦 𝑖 ) ∆𝑦= 𝑑𝑦 𝑑𝑥 𝑖 ∆𝑥 noktasındaki eğim Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Prof. Dr. Recep Kozan Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki

LİNEERLEŞTİRME İfade genelleştirilirse; y=f(x1, x2, x3,………,xn) olsun. Çalışma noktası(x1i, x2i, x3i…….xni) ise ∆𝑦= 𝜕𝑦 𝜕𝑥 1 𝑖 ∆ 𝑥 1 + 𝜕𝑦 𝜕𝑥 2 𝑖 ∆ 𝑥 2 +……..+ 𝜕𝑦 𝜕𝑥 𝑛 𝑖 ∆ 𝑥 𝑛 𝑦≅𝑓 𝑥 1𝑖 , 𝑥 2𝑖 , 𝑥 3𝑖 , …… 𝑥 𝑛𝑖 +∆𝑦 𝑦= 𝑦 𝑖 +∆𝑦= 𝑦 𝑖 + 𝜕𝑦 𝜕𝑥 1 𝑖 ∆ 𝑥 1 + 𝜕𝑦 𝜕𝑥 2 𝑖 ∆ 𝑥 2 +……..+ 𝜕𝑦 𝜕𝑥 𝑛 𝑖 ∆ 𝑥 𝑛 Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Prof. Dr. Recep Kozan Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki