Menu
Polecamy

Reklama
neorobots Czy wiesz, że:

Produkty

TEORIA

Transmitancja

Transmitancja operatorowa (funkcja przejścia, G(s)) - stosunek transformaty Laplace'a sygnału wyjściowego do transformaty Laplace'a sygnału wejściowego układu przy zerowych warunkach początkowych:

transmitancja

Jest alternatywną do równań stanu metodą opisu układu dynamicznego.

automatyka
automatyka

Transmitancja określa ogólne własności stacjonarnego układu liniowego o jednym wejściu i jednym wyjściu, niezależne od rodzaju wymuszenia. Dla układu wielowymiarowego o n wejściach i m wyjściach można określić m x n transmitancji wiążących każde wyjście z każdym wejściem. Transmitancji używa się często dla uproszczenia obliczeń związanych z projektowaniem układu złożonego z wielu elementów, głównie w cyfrowym przetwarzaniu sygnałów, elektronice i automatyce.

Transmitancje układów ciągłych

Dla układów opisanych liniowymi równaniami różniczkowymi o stałych współczynnikach transmitancja operatorowa jest funkcją wymierną zmiennej zespolonej s, tzn. można ją przedstawić za pomocą ilorazu dwóch wielomianów:

transmitancja

gdzie dla układów realizowalnych fizycznie transmitancja

Pierwiastki licznika określane są zerami transmitancji, natomiast pierwiastki mianownika określa się biegunami transmitancji lub wartościami własnymi.

Transmitancje układów dyskretnych

Układy dyskretne opisywane są za pomocą równań różnicowych. Transmitancja operatorowa układów dyskretnych opiera się o przekształcenie Z. Transmitancją impulsową układu dyskretnego nazywa się stosunek transformaty Z odpowiedzi układu do transformaty Z sygnału wejściowego, przy zerowych warunkach początkowych:

transmitancja

Zastosowanie przekształcenia Laplace'a do układów impulsowych daje w efekcie nieskończone szeregi, co zwykle nie jest wygodne w obliczeniach.

Zastosowanie dla potrzeb przetwarzania sygnałów

Stosując podstawienie transmitancja można przekształcić transmitancję H(s) w zależność transmitancja pozwalającą wyznaczyć odpowiedź układu dynamicznego na dowolny sygnał wejściowy reprezentowany przez złożenie harmonicznych składowych sinusoidalnych.

Pojedyncza zespolona składowa harmoniczna o amplitudzie transmitancja, pulsacji automatyka i fazie transmitancja

transmitancja

(gdzie i oznacza jednostkę urojoną), generuje odpowiedź na wyjściu układu w postaci sygnału sinusoidalnego o amplitudzie transmitancja i fazie transmitancja:

transmitancja

Warto zwrócić uwagę na fakt, że częstotliwość automatyka pozostała taka sama, jedynie amplituda i faza sygnału uległy zmianie w układzie. Transmitancja transmitancja opisuje charakter tych zmian w całym spektrum częstotliwości (tj. dla każdej częstotliwości automatyka). Moduł transmitancji opisuje wzmocnienie układu:

transmitancja

a argument tej transmitancji opisuje przesunięcie fazowe wprowadzane przez układ:

transmitancja

Transmitancja transmitancja może zostać tez wyznaczona za pomocą transformat Fouriera.

Wyznaczanie eksperymentalne

Załóżmy, że mamy dany stacjonarny liniowy układ dynamiczny. Na jego wejście podano sygnał u(t) i na wyjściu uzyskano odpowiedź y(t). Jeżeli dokonamy transformaty Laplace'a funkcji opisujących sygnał wejściowy i wyjściowy

transmitancja
transmitancja

i podzielimy otrzymane transformaty to otrzymamy transmitancję układu G(s):

transmitancja

Badanie układu o nieznanych właściwościach dokonuje się poprzez podanie na jego wejście sygnału (najczęściej skok jednostkowy) i wyznaczenie przebiegu sygnału wyjściowego, przybliżanego funkcją matematyczną, której znajomość pozwala na określenie transmitancji. Na podstawie znajomości funkcji przejścia można wyznaczyć sygnał jaki uzyskamy na wyjściu układu dla dowolnego sygnału wejściowego. Wystarczy dokonać odwrotnej transformaty Laplace'a:

transmitancja

gdzie G(s) jest transmitancją układu, a U(s) transformatą Laplace'a sygnału wejściowego.

Innym częstym zastosowaniem transmitancji jest wyznaczanie wartości, do której zmierza sygnał wyjściowy układu przy zadanym wejściu. Korzysta się wtedy z własności granicznych transformaty Laplace'a (twierdzenie o wartości granicznej):

transmitancja

gdzie y(t) oznacza przebieg sygnału wyjściowego w czasie, a U(s) transformatę Laplace'a sygnału wejściowego.

robotyka i automatyka

Dodatkowe informacje

robotyka i automatyka Transmitancja widmowa

 

Linki reklamowe: automatyka
asimo.pl - polski wortal robotyki
info@asimo.pl
2006-2012 Kraków