SYNTEZA obwodów Zbigniew Leonowicz

Slides:



Advertisements
Podobne prezentacje
Przetwarzanie sygnałów Filtry
Advertisements

PODSTAWY TEORII SYSTEMÓW
Dwójniki bierne impedancja elementu R
Czwórnik RC R U1 U2 C Układ całkujący Filtr dolnoprzepustowy C.
Podstawy Automatyki 2009/2010 Projektowanie układów sterowania Mieczysław Brdyś, prof. dr hab. inż.; Kazimierz Duzinkiewicz, dr hab. inż. 1 Katedra Inżynierii.
Czwórniki RC i RL.
PARAMETRY WZMACNIACZY
Wzmacniacze Wielostopniowe
Generatory napięcia sinusoidalnego
WZMACNIACZE PARAMETRY.
Wykonał: Tomasz Szopa (kl. 4aE)
Wykonał: Ariel Gruszczyński
DIELEKTRYKI TADEUSZ HILCZER.
Sygnały i układy liniowe
Filtracja sygnałów „Teoria sygnałów” Zdzisław Papir.
Systemy dynamiczne 2010/2011Odpowiedzi – macierze tranzycji Kazimierz Duzinkiewicz, dr hab. inż.Katedra Inżynierii Systemów Sterowania 1 System ciągły;
Zastosowania komputerów w elektronice
DETEKTORY I MIESZACZE.
FILTRY.
FILTRY CYFROWE WYKŁAD 1.
SPRZĘŻENIE ZWROTNE.
WZMACNIACZE OPERACYJNE
FILTRY CYFROWE WYKŁAD 2.
7. Generatory LC 7.1. Wstęp Generator Wzmacniacz YL YG Zasilanie IG
Stabilność Stabilność to jedna z najważniejszych właściwości systemów dynamicznych W większości przypadków, stabilność jest warunkiem koniecznym praktycznego.
Opis matematyczny elementów i układów liniowych
Automatyka Wykład 3 Modele matematyczne (opis matematyczny) liniowych jednowymiarowych (o jednym wejściu i jednym wyjściu) obiektów, elementów i układów.
Modele matematyczne przykładowych obiektów i elementów automatyki
Wykład 5 Charakterystyki czasowe obiektów regulacji
Podstawowe elementy liniowe
AUTOMATYKA i ROBOTYKA (wykład 6)
Stabilność Stabilność to jedno z najważniejszych pojęć teorii sterowania W większości przypadków, stabilność jest warunkiem koniecznym praktycznego zastosowania.
Modelowanie – Analiza – Synteza
Modelowanie – Analiza – Synteza
Podstawy automatyki 2012/2013Transmitancja widmowa i charakterystyki częstotliwościowe Mieczysław Brdyś, prof. dr hab. inż.; Kazimierz Duzinkiewicz, dr.
Rozważaliśmy w dziedzinie czasu zachowanie się w przedziale czasu od t0 do t obiektu dynamicznego opisywanego równaniem różniczkowym Obiekt u(t) y(t) (1a)
Automatyka Wykład 9 Transmitancja operatorowa i stabilność układu regulacji automatycznej.
Stabilność dyskretnych układów regulacji
Teoria sterowania 2011/2012Stabilno ść Kazimierz Duzinkiewicz, dr hab. in ż. Katedra In ż ynierii Systemów Sterowania 1 Stabilność Stabilność to jedno.
Teoria sterowania Wykład 9 Transmitancja operatorowa i stabilność liniowych układu regulacji automatycznej.
Teoria sterowania Wykład 13 Modele dyskretne obiektów regulacji.
Modelowanie – Analiza – Synteza
SW – Algorytmy sterowania
ISS – Synteza regulatora cyfrowego (minimalnoczasowego)
Stabilność Stabilność to jedno z najważniejszych pojęć dynamiki systemów i teorii sterowania W większości przypadków, stabilność jest warunkiem koniecznym.
  Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska.
  Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska.
Schematy blokowe i elementy systemów sterujących
Sterowanie – metody alokacji biegunów
Dekompozycja sygnałów Szereg Fouriera
W1. GENERATORY DRGAŃ SINUSOIDALNYCH
Maciej Gwiazdoń, Mateusz Suder, Szymon Szymczk
Diagnostyka Elektroniczna
CIRCUITS and SYSTEMS – part II Prof. dr hab. Stanisław Osowski Electrical Engineering (B.Sc.) Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego.
Zwrotnica głośnikowa.
PTS Przykład Dany jest sygnał: Korzystając z twierdzenia o przesunięciu częstotliwościowym:
Wybrane zagadnienia generatorów sinusoidalnych (generatorów częstotliwości)
Zjawisko rezonansu w obwodach elektrycznych. Rezonans w obwodzie szeregowym RLC U RCI L ULUL UCUC URUR.
Literatura ● J. Osiowski, J. Szabatin, Podstawy teorii obwodów, tom I-III, 1992 ● M. Krakowski, Elektrotechnika teoretyczna, tom I – Obwody liniowe i nieliniowe.
Podstawy automatyki I Wykład /2016
Teoria sterowania Wykład /2016
Układ ciągły równoważny układowi ze sterowaniem poślizgowym
Podstawy automatyki I Wykład /2016
Transformacja Z -podstawy
Materiały do wykładu PTS 2010
Sterowanie procesami ciągłymi
Elektronika.
Analiza obwodów z jednym elementem reaktancyjnym
EM Midsemester TEST Łódź
Sprzężenie zwrotne M.I.
Zapis prezentacji:

SYNTEZA obwodów Zbigniew Leonowicz Literatura: [1]. S. Bolkowski Elektrotechnika teoretyczna. Tom I. WNT Warszawa 1982 (s.420-439) [2]. A. Cichocki, K.Mikołajuk, S. Osowski, Z. Trzaska: Zbiór zadań z elektrotechniki Teoretycznej. W-wa, PWN, 1985. (s.238-259) [3]. M Krakowski : Elektrotechnika teoretyczna. Tom 1. Warszawa-Poznań, 1980r, (s.512-533)

Wstęp OBWÓD OBWÓD znany nieznany ANALIZA WEJŚCIE WYJŚCIE Dane Szukane SYNTEZA WEJŚCIE OBWÓD nieznany WYJŚCIE Dane Dane

Różnice Analiza : teoria obwodów, p. Fouriera, p. Laplace’a, … Synteza: wiele metod (lista otwarta!), trudna, b. wymagająca, częściowo eksperymentalna, kompromisowa Dotyczy głównie filtrów, ale nie tylko.

Przykład OBWÓD nieznany OBWÓD nieznany

Elementy składowe Elementy pasywne Elementy i obwody aktywne Filtry cyfrowe

Elementy pasywne RLC Przyczynowe Ograniczona pamięć Stabilność Proste, niezawodne, duże moce Problemy z indukcyjnością i Q w IC

Układy aktywne Wzmacniacze RC (L)

Układy Aktywne Obwód aktywny Obwód aktywny Żyrator

FILTRY CYFROWE Operacja liniowa na danych cyfrowych Np. wygładzanie, FFT, separacja sygnałów, predykcja W układach cyfrowych sygnał może być całkowicie regenerowany Brak problemu dopasowania impedancji Łatwa zmiana charakterystyk Możliwa jest duża pamięć Filtry predykcyjne=może być nieprzyczynowy i niestabilny

SYNTEZA Elementy RLC Stabilność i przyczynowość U1/I1 –immitancja wejściowa U2/I1- immitancja transmisyjna – transmitancja (dwójniki=immitancja) (czwórniki=transmitancja) U U

Synteza obwodów pasywnych Transmitancja 1) czy jest realizowalny jako obwód pasywny 2) znaleźć obwód 3) albo aproksymację idealna aproksymacje

Realizowalność z albo Funkcja rzeczywista dodatnia (ze względu na realizowalność RLC i stabilność) jeśli jeśli w praktyce mało przydatne (dlaczego?)

Realizowalność K musi być rzeczywisty i dodatni Rząd licznika i mianownika musi się różnić maksymalnie o 1 Zera i bieguny rzeczywiste albo parami sprzężone Zera i bieguny muszą leżeć w lewej półpłaszczyźnie albo na osi urojonej Bieguny na osi urojonej muszą być pojedyncze i mieć dodatnie rzeczywiste residua

Realizowalność licznik i mianownik =wielomian Hurwitza m(s) część parzysta, n(s) część nieparzysta q(s) -dodatnie

Metoda Foster’a

Przykład dwójnika LC F. immitancji dwójnika LC jest wymierna i , dodatnia i rzeczywista Stopień licznika i mianownika różni się maks. o 1. ? Cz. rzeczywista immitancji =0, częśc urojona jest f. nieparzystą Nachylenie charakterystyki zawsze dodatnie Bieguny i zera f. i. – na osi urojonej, pojedyncze i na przemian.

Układ Fostera 1. rodzaju Rozkład na ułamki proste: Dla s=jw

Realizacja

Metoda Cauer’a struktura drabinkowa

przykład musi być impedancją!

wynik

2. sposób

Algorytm Euklidesa 1 4. metody, z których max. 2 są skuteczne, czasem żadna! Y elementów równoległych Z elementów szeregowych

obwód

Alg. Euklidesa 2 Y elementów Z elementów równoległych szeregowych nie ma rozwiązania – reszta ujemna

Alg. Euklidesa 3 Y elementów Z elementów równoległych szeregowych nie ma rozwiązania – reszta ujemna

Alg. Euklidesa 4 Y elementów równoległych Z elementów szeregowych

Przykład z RLC

Synteza czwórników pasywnych (filtry) nie mamy transmitancji H(s) wymagania: kształt charakterystyk (amplitudowych lub fazowych)

Parametry filtra Częstotliwość odcięcia Tłumienie w paśmie p. Nachylenie charakterystyki w paśmie z.

„Skalowanie” parametrów Filtr dolno- przepustowy

Aproksymacja wielomianem Przybliżenie charakterystyki ampl./faz. Butterworth Bessel Chebyshev Ważna jest także odpowiedź impulsowa - przejściowa

U U2 U1/U2

Rodzaje filtrów Butterworth – odpowiedź maksym. Płaska Chebyshev- Stała nierównomierność w paśmie p.

Rodzaje filtrów 2 Eliptyczny Optymalny filtr L Bessela (f.lin.)

Stany przejściowe filtrów Czas narostu (czas 10%-90% odp. skok.) Oscylacje Czas ustalania (±2%) Opóźnienie (50%) „overshoot” –przejście powyżej wartości ustalonej.

Metody syntezy filtrów Wykorzystanie filtrów-prototypów