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Diagramma nyquist

MessaggioInviato: 13 set 2013, 13:00
da ellosma
Avendo la funzione \frac{100(1-s)^{s}}{s(s+2)^{3}} devo calcolare il diagramma di nyquist. Ho calcolato modulo , \frac{100(1- \omega)^{2}}{\omega^{2}(4+\omega^{2})^{\frac{3}{2}}} e la fase -2\arctan(-\omega) -3\arctan \left (\frac{\omega}{2} \right ). Il problema e' che i limite che tende a infinito della fase e' zero e quello che tende a 0 non esiste. Il limite del modulo che tende a 0, 0, e quello che tende a infinito e' - pigreco mezzi. Quindi se il limite di omega che tende a zero e' uguale all'origine del grafico questo non dovrebbe esserci ?! Non riesco a capire dove ho sbagliato perché anche le rotazioni mi vengono di un quarto di giro.. Qualcuno potrebbe gentilmente spiegarmi quale aberrazione matematica ho commesso per avere risultati del genere ? Grazie mille

Re: Diagramma nyquist

MessaggioInviato: 14 set 2013, 10:35
da asamarco
due correzioni Il limite del modulo esiste ed è +infinito, nella fase inoltre hai dimenticato il contributo del polo in zero ovvero -90°

Non capisco benissimo il dubbio, magari partendo dal grafico disegnato riesci a chiarirti le idee da sola, se no chiarisci bene cosa non ti torna.

http://www.wolframalpha.com/input/?i=ny ... %29%5E3%29

EDIT: la fase ha un altro errore \phi= - \pi/2 - 2 \arctan (\omega) -3 \arctan (\frac{\omega}{2})

Re: Diagramma nyquist

MessaggioInviato: 15 set 2013, 17:46
da ellosma
I miei dubbi sono proprio sui limiti.. Il limite della fase che tende a infinito mi viene 0 , e dovrebbe essere corretto. Il limite della fase che tende a zero invece mi viene 100/0 che sarebbe indeterminato, invece il mio libro pone 100/0 come uguale a infinito. I limito riguardanti al modulo invece sono un mistero in quanto , per il limite che tende a 0, ottengo -2*arctg(\frac{0}{0}) che dovpprebbe risultare indeterminato invece il mio libro, pur arrivando alle mie stesse conclusioni, lo pone uguale a pigreco mezzi. Il limite del modulo che tende a infinito il libro lo ottime come, dopo aver corretto in base a quanto mi hai detto :)

Re: Diagramma nyquist

MessaggioInviato: 15 set 2013, 18:00
da ellosma
Non mi è chiaro insomma il motivo per cui 100/0 diventa infinito e nemmeno perché -arctg [\frac{\omega}{0}] e' a priori uguale a pigreco mezzi, se il limite tende a infinito sono d'accordo ma se il limite tende a zero, prima di risolvere l'arco tangente io ho 0/0 che è indeterminato , e l'arco tangente di indeterminato come da a risultare - pigreco mezzi?!?! Grazie ancora!

Re: Diagramma nyquist

MessaggioInviato: 15 set 2013, 21:57
da DirtyDeeds
ellosma ha scritto:Avendo la funzione \frac{100(1-s)^{2}}{s(s+2)^{3}} devo calcolare il diagramma di nyquist. Ho calcolato modulo , \frac{100(1- \omega)^{2}}{\omega^{2}(4+\omega^{2})^{\frac{3}{2}}}


Già il modulo è sbagliato... Fai la sostituzione s\mapsto \text{j}\omega e ottieni

H(\text{j}\omega) = \frac{100(1-\text{j}\omega)^{2}}{\text{j}\omega(\text{j}\omega+2)^{3}}

Adesso guardiamo il modulo dei singoli fattori:

1) \left|(1-\text{j}\omega)^{2}\right| = |1-\text{j}\omega|^2 = (\sqrt{1+\omega^2})^2 = 1+\omega^2
2) |\text{j}\omega| = |\omega|
3) |(\text{j}\omega+2)^{3}| = |\text{j}\omega+2|^{3} = (4+\omega^2)^{3/2}

Insomma, 2 sbagliati su 3 :roll:

Quindi

|H(\text{j}\omega)| = 100\frac{1+\omega^2}{|\omega|(4+\omega^2)^{3/2}}

La fase è quella che ti ha scritto Foto Utenteasamarco:

\arg H(\text{j}\omega) = -\frac{\pi}{2}-2\arctan\omega-3\arctan\frac{\omega}{2}

Ora, tu scrivi:

ellosma ha scritto:Il limite della fase che tende a zero invece mi viene 100/0 che sarebbe indeterminato


Scusa, ma dalla fase scritta sopra, dove lo vedi il 100/0 :?: E' la funzione H(\text{j}\omega) che tende a infinito, non la fase, e tale funzione tende a infinito con un angolo che tende a -\pi/2, e questo dovrebbe dirti qualcosa su come disegnare il diagramma ;-)

Poi,

ellosma ha scritto:100/0 che sarebbe indeterminato,


La funzione H(s) è una funzione a valori complessi: in analisi complessa è tipico e utile considerare funzioni a valori da e nel cosiddetto piano complesso esteso, \bar{\mathbb{C}} = \mathbb{C}\cup\{\infty\}, ovvero il piano complesso completato con il punto all'infinito. In questo piano, per qualunque numero complesso z si pone z/0 = \infty.

Re: Diagramma nyquist

MessaggioInviato: 16 set 2013, 9:55
da ellosma
Ma non dovrebbe essere (4 - (\omega)^{2})^{\frac{3}{2}}?

Re: Diagramma nyquist

MessaggioInviato: 16 set 2013, 9:57
da DirtyDeeds
Credo che tu debba ripassare come si calcola il modulo di un numero complesso ;-)

Re: Diagramma nyquist

MessaggioInviato: 16 set 2013, 10:37
da ellosma
Fatto! Ed e' venuto! ( alleluia ) ora, giuro , ho un ultimo problema..... Trovando la fase io ho scritto però -2arctg(-s) quindi trovando il limite della fase che tendea infinito, sarebbe -2arctg(-inf) - \frac{\pi}{2} -0

Re: Diagramma nyquist

MessaggioInviato: 16 set 2013, 15:27
da DirtyDeeds
La scrittura -2\arctan(-s) non ha senso. s è una variabile complessa, la fase è l'argomento di H(s) quando a s sostituisci il numero immaginario \text{j}\omega.

Re: Diagramma nyquist

MessaggioInviato: 16 set 2013, 21:10
da ellosma
Grazie mille ! Finalmente ho risolto!