Revisión de ejercicio propuesto 1 de 12 May, 2008 - 13:02

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PROBLEMA PROPUESTO: 

Sacar la función de transferencia y estudiar los distintos sistemas de segundo orden en función del factor de amortiguamiento del siguiente circuito:


                                 Ht(s)  =  H1 (s) * H2(s)

Etapa  (I) Amplificador no inversor, esta etapa es la encargada de introducir ganancia en el circuito.

 

       

                                                 

 

 $H1(t) = \frac{{V1(t)}}{{Vi(t)}} = 1 + \frac{{Rb}}{{Ra}}$

 

VR(t) = (Ra/(Ra + Rb)) · V1(t)       VR(t) = Vi(t)      Vi(t) = (Ra/(Ra + Rb)) · V1(t)   

 H1(s) =   V1(s)/Vi(s)    =   Ra/(Ra + Rb) = 1 + Rb/Ra               H1(s)=1 + Rb/Ra

 

   

Etapa (II),circuito RLC:

       ------->                                                             

H2(s) =   Vo(s)/V1(s)  -------->    Vo(s) =  ((1/Cs)/(R + Ls + 1/Cs)) ·V1(s)

Vo(s) =  (1/Cs)/((CRs + CLs^2 + 1)/Cs)·V1(s) 

 Vo(s) =  1/(CRs + CLs^2 + 1)·V1(s) 

Vo(s) =  (1/LC)/(Rs/L + s^2 + 1/LC)·V1(s)

Vo(s) =  (1/LC)/(s^2 +  ( R/L)  s + 1/LC)·V1(s)

 

Etapa (I) y  etapa (II):   H t(s) = H1(s) * H2(s)


Ht(s) =  (V1(s))/(V1(s))·(Vo(s))/(V1(s)) = (Ra/(Ra + Rb))·(1/LC)/(Rs/L + s^2 + 1/LC)

 Función transferencia de 2º orden :

Ht(s) =  ((1/LC)·(1 + Rb/Ra  ))/(RS/L + S^2 + 1/LC)    -->   

Ht(s) =(Ko· Wn^2)/(s^2 + 2 · delta · Wn · s +  Wn^2)

Wn =  1/LC                 2 · delta·Wn =  R/L            delta =  (R/L)·(1/(2 Wn)) 

delta =  (R/L)/(2/ (sqrt(LC )) 

 Coeficiente de amortiguamiento:                        delta = sqrt(R^2·C/4L) 

· Sistema Sobreamortiguado: delta>1    ----->   delta(R^2C/4L)  >  1

· Sistema Críticamente amortiguado: delta=1   -->   delta(R^2C/4L)  =  1

· Sistema Subamortiguado:       0< delta<1  ---->    0<delta(R^2C/4L)< 1