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Stabilità dei sistemi in retroazione - margini di guadagno e fase

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 La stabilità è la condizione per la quale un sistema lineare risponde correttamente a un impulso in ingresso. La stabilità viene valutata sulla base del polinomio caratteristico, il denominatore della funzione di trasferimento. Figura 1: risposte temporali all'impulso in ingresso. Vengono definite le seguenti tipologie di stabilità : Stabilità asintotica : il sistema è asintoticamente stabile se i poli sono tutti a parte reale negativa; Stabilità indifferente : il sistema è stabile se tutti i poli sono a parte reale negativa oppure nulla. Questi ultimi devono avere molteplicità pari a uno; Instabilità : il sistema ha almeno un polo a parte reale positiva oppure un polo a parte reale nulla con molteplicità maggiore di uno. Le tipologie di stabilità possono essere osservate nella risposta temporale dell’uscita (figura 1). Dopo aver inviato un impulso all'ingresso, se l’uscita tende verso lo zero, il sistema è stabile asintoticamente . Se, invece, l’uscita si stabilizza su un val...

Sistemi in retroazione negativa

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 In figura 1 è mostrato lo schema a blocchi di un sistema con retroazione. Vi sono due blocchi principali, ognuno descritto dalla propria funzione di trasferimento. Figura 1: schema a blocchi di un sistema in retroazione. La retroazione (o feedback) in un sistema lineare è un processo mediante il quale una parte dell'uscita del sistema viene reimmessa all'ingresso per influenzare il comportamento complessivo del sistema stesso . Calcolare la funzione di trasferimento di un sistema in retroazione è un procedimento relativamente semplice. Il ramo che porta all'uscita tramite l'ingresso è detto ramo diretto; il ramo che riporta l'uscita all'ingresso è detto ramo di retroazione. Il sommatore che precede il blocco Hd di ramo diretto esegue la somma algebrica tra il segnale di ingresso X e l'opposto del prodotto tra l'uscita Y e il blocco di ramo in retroazione Hr. L'uscita del sommatore si definisce segnale  errore . risolvendo l'ultima equazione risp...

Diagrammi di Bode per l'analisi in frequenza della funzione di trasferimento

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 Rappresentare graficamente l’andamento di una funzione di trasferimento armonica significa osservare come varia in guadagno di un sistema lineare in funzione della frequenza. Una rappresentazione lineare delle funzioni di trasferimento, tuttavia, non sarebbe utile allo scopo per il fatto che la scala delle frequenze è troppo piccola. La soluzione a questa mancanza sta nel sostituire la scala lineare delle frequenze in coordinate logaritmiche. È allo stesso modo, la funzione di trasferimento viene valutata in scala logaritmica. Questa è la base per la costruzione dei diagrammi di Bode . i suddetti diagrammi rappresentano l'andamento nella frequenza del modulo della funzione di trasferimento, in deciBel , e la fase, in gradi/radianti. La funzione di trasferimento, infatti, è una funzione complessa di variabile complessa. Come tale, può essere definita tramite un modulo e una fase. La scala deciBel L'utilizzo dei logaritmi per la rappresentazione delle funzioni di trasferimento ...