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Ganancia y bode

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  • #16
    Re: Ganancia y bode

    Escrito por nature Ver mensaje
    A estas alturas no hago mas que citarme a mi mismo:
    Escrito por nature Ver mensaje
    Me acabo de dar cuenta de un error, gracias a lo que preguntas al principio, el denominador debe estar expresado igual que el numerador, osea debes factorizar tanto los como de esta ecuación:



    El error está en que olvidé incluir el los elementos factorizados en el denominador en la constante K, que quedaría así:

    Respecto a las graficas, pensé que en la tercera estabas sumando, ya que la suma es algo parecida, en ese caso, todas las graficas individuales estan correctas. A excepción de la primera, ya que la constante K no vale 72 dB sino 2x10^-3=-54 dB.
    El universo es un videojuego y algunos estamos decididos a buscar y entender el \rho\mu\tau\sigma código fuente.

    Comentario


    • #17
      Re: Ganancia y bode

      me alegra que las graficas esten bien , significa que aunque sea un poquito estoy entendiendo. La constante me sigue dando K=1....como llegas a ese valor de K? porque en el denominador aparecen esos numeros?

      Esta H(s)



      porque no esta bien factorizada? si esta cumpliendo con esa forma general que vos propones donde en este caso K=1....

      Comentario


      • #18
        Re: Ganancia y bode

        Disculpa que no me explico bien, es en parte porque estoy trabajando en otra cosa y mis respuestas son algo apresuradas y cutres. La cuestion es esta:

        Despejamos y hallamos las raices hasta tener la ganancia en esta forma:



        Donde K es una contante real, los ceros. los polos y q un entero positivo, negativo o cero. Luego factorizamos los Z y los P que pasarán a ser coeficientes así como la constante K.



        Donde la nueva es:



        Es por esto que:

        El universo es un videojuego y algunos estamos decididos a buscar y entender el \rho\mu\tau\sigma código fuente.

        Comentario


        • #19
          Re: Ganancia y bode

          Ahora si entendi lo que vos me querias decir, creo que el problema esta en que lo que vos decis no se corresponde con lo que dice mi teoria...me parece raro pero pareciera que la forma queme estas proponiendo vos no es la misma que dice mi libro por eso es que nunca llegamos a lo mismo. Supongo que ambas formas deberian ser equivalentes aunque como aun nose sumar las componentes de los graficos no puedo verificar que tanto la forma factorizada que das vos como la que doy yo sean equivalentes.
          Aca te dejo unos links con lo que plantea mi libro y un ejemplo, como ves no hace eso que decis vos de calcular una productoria para el factor K....
          Estoy intepretando mal? segun estos apuntes que son los de mi libro calcule bien o mal la H(s) ? estas de acuerdo en que mi libro plantea una forma distinta de la que vos estas planteando pero que igualmente se deberia llegar a la misma grafica de bode?

          http://i.imgur.com/Vf9nscd.jpg

          http://i.imgur.com/5va6h9L.jpg

          http://i.imgur.com/gtqeVZ3.jpg

          Comentario


          • #20
            Re: Ganancia y bode

            Oye, no sabría explicar las ecuaciones que posteas ya que nunca habia visto esa forma y con esas imagenes quedé igual... Lo que puedo decir es que el hecho de factorizar los Z y los P como lo hice en mi ultimo post nos brinda una forma normalizada de analizar la frecuencia de corte, en realidad esto es algo muy matematico y no se como explicarlo bien, a ver! el cociente es equivalente a entonces al dividir te queda un numero adimensional que representa la relacion o proporcionalidad entre la frecuencia de corte y la frecuencia instantanea que es la variable. Es por eso que se le llama normalizar.

            PD: aqui tienes un link donde usan el mismo metodo que saco del libro que tengo
            El universo es un videojuego y algunos estamos decididos a buscar y entender el \rho\mu\tau\sigma código fuente.

            Comentario


            • #21
              Re: Ganancia y bode

              mmm esta bien entonces espermos que alguien mas del foro nos pueda ayudar...tengo miedo de resolver el ejercicio con la forma que planteas vos que por mas que sea un metodo correcto parece que no es el que plantea mi libro y que seria el que debo aprender.... tampoco sabrias entonces si siguiendo esa metodologia que plantea mi libro pareciera que la forma en que yo lo resolvi sea correcta?

              Igualmente como dije antes creo que deberiamos de poder llegar al mismo resultado pero parece que esto no ocurre, por mas que sea siguiendo tu metodo como quedarian las graficas componentes? las de los polos y ceros son iguales a las que obtuve yo con mi metodo o serian distintas?

              Comentario


              • #22
                Re: Ganancia y bode

                Bueno Laura, voy a tratar de aclarar el ejercicio y tus dudas.
                Por fin he podido seguir el hilo hasta el final. La función de transferencia a la que llegas creo que es correcta y conviene expresarla, como te ha dicho Nature, en la forma



                , donde a, b y c son los valores de cero y polos que has hallado.
                Para representar el diagrama de Bode del módulo de H, es muy útil marcar previamente en el eje de abscisas ( frecuencia) la situación de cada polo y cada cero. Entonces, empezamos por la región de frecuencias bajas, lo bastante lejos del cero o polo más bajo. En este caso tenemos un cero en frecuencia=0 por lo que este no lo podemos marcar sino que se corresponde con el punto del infinito por la izquierda (en escala logarítmica, como corresponde a un Bode). Lo que sabemos es que para w=1, el módulo de H vale a/(bc) con mucha aproximación. Tomando 20 log10|H| tenemos que en w=1 la gráfica pasa por 20 log10[a/(bc)].
                A partir de ahí, tenemos que los demás ceros y polos aún no dejan sentir su influencia, por estar mucho más arriba, por tanto trazamos una recta que sube con pendiente 20 dB/década hasta llegar al polo en b=(2-raiz(2))*1e3. En este punto esté polo se hace notar y compensa el efecto del cero en w=0, por lo que a partir de w=0 trazamos una recta horizontal hasta que la frecuencia llega al cero en a=4e3. Ahora tenemos que el segundo cero también se empieza a hacer notar por lo que volvemos a trazar una recta ascendente con pendiente 20 dB/década hasta llegar a la frecuencia w=c=(2+raiz(2))*1e3. A partir de esta frecuencia continuamos el trazo con una línea horizontal, ya que a partir de aquí los dos polos se dejan sentir y compensan a los dos ceros. Esta característica horizontal se prolonga indefinidamente hacia frecuencia infinito, como corresponde al hecho de que para frecuencias muy altas el circuito ya no es selectivo, ya que las dos bobinas presentan una impedancia muy elevada. Por ellas deja de circular corriente apreciable.

                Esta gráfica de trazos rectos en realidad es una aproximación mediante líneas rectas asintóticas, pero en la práctica aporta la información suficiente para poder entender y expresar el efecto de un circuito dado. Cuando estudies el tema de los filtros esto lo veras más claro.

                Intenta trazar el diagrama del módulo como te he dicho y volvemos a hablar. Una imagen vale más que ml palabras.

                Un saludo
                Rodrigo
                Última edición por Rodri; 04/09/2013, 01:35:44.
                Aunque todas las posibles preguntas de la ciencia recibiesen respuesta, ni siquiera rozarían los verdaderos problemas de nuestra vida
                L. Wittgenstein

                Comentario


                • #23
                  Re: Ganancia y bode

                  Hola Rodri gracias por la explicacion pero igualmente eso no es lo que quiero realizar...o sea la metodologia que quiero seguir y entender para resolver el ejercicio es la que me pretenden enseñar en mi curso que es la que cito en varios post anteriores....Vos me estas proponiendo expresarla H(s) de esa forma "extraña" y luego directamente dibujar el diagrama de bode, lo que yo quiero aprender es resolver el ejercicio de la forma que plantea mi curso que como dije seria:

                  1) Obtener una expresion de H(s) en la forma estandar
                  2) Dibujar individualmente cada una de las componentes ( esto implica los ceros, los polos y la constante K)
                  3) Sumar graficamente cada una de estas componentes.

                  Y mi primer duda ya arranca desde el punto 1) si seguiste todo el hilo veras que tratando de seguir la metodologia que propone mi material teorico obtengo una extresion de H(s) que difiere de la que propone Nature que es la misma que decis vos en tu post. Mi gran duda es porque mi H(s) es incorrecta, no comprendo en que parte del procedimiento estoy haciendo algo mal..., insisto que en ningun lado encuentro que mi libro quiera explicar que la H(s) deba expresarse de esa forma "extraña" que plantean. E igualmente se supone que tenemos que llegar a los mismos resultados no?

                  Espero me puedan ayudar

                  PD: igualmente en el proceso que describis de dibujar unicamente el bode final ( que no es lo que quiero hacer ) creo que tenes un error porque consideras que aparece primero el segundo cero y luego el ultimo polo y seria al reves, el ultimo en aparecer en el cero en 4000 .O sea que seria que se comienza con pendiente positiva, luego se hace una constante , luego pendiente negativa y luego constante de nuevo
                  Gracias
                  Última edición por LauraLopez; 04/09/2013, 15:53:21.

                  Comentario


                  • #24
                    Re: Ganancia y bode

                    Laura, he repasado los mensajes del hilo y creo que lo que pones en el mensaje número #11, que copio a continuación, es casi correcto:

                    Escrito por LauraLopez Ver mensaje
                    Hola , permitime ir mas de a poco....segun tengo entendido la metodologia a seguir para resolverl el ejercicio es primero expresar la funcion de transferencia en la forma estandar, aca me surge la primera duda no comprendo porque el denominador deben expresarse de la forma que vos indicas,igualmente coincido en que las frecuencias de corte seran siempre positivas, yo driria que el denominador deberia estar expresado asi :

                    si lo hago asi esta mal? porque?

                    Luego el sieguiente paso es graficar cada una de las componentes y finalmente sumarlas.

                    Yo grafique una a una las componentes, te adjunte imagenes de cada una de ellas para que me digas si son correctas puede ser?

                    Luego una vez que me digas que dichas componentes son correctas tendria que pasar a entender cual es la metodologia a seguir para sumarlas que eso mucho no lo comprendi.....Ademas cada vez que hay un corte debo de dar su valor el db correspondiente para que quede una grafica mas precisa, esto tambien me cuesta realizarlo

                    Bueno la primera componente seria el factor constante que vale 72 dB . La grafica seria : http://i.imgur.com/lmHWhp2.jpg

                    Luego esta el factor real s cuya grafica seria : http://i.imgur.com/JzraGBN.jpg

                    Luego el factor real que tiene una frecuencia de corte en y pendiente 20 dB/dec tras el corte. El valor inicial de este factor es : 72 dB. La grafica es : http://i.imgur.com/vTxRimI.jpg

                    El factor del denominador real tiene su frecuencia de corte en ,pendiente -20 dB/dec tras el corte y valor de nivel inicial . La grafica es : http://i.imgur.com/0QuoeO7.jpg

                    El otro factor del denominador tiene su frecuencia de corte en ,pendiente -20 dB/dec tras el corte y valor de nivel inicial . La grafica es http://i.imgur.com/48mqu1D.jpg

                    Estan bien las componentes?
                    El "casi" es porque estás contando dos veces la componente de 72 dB (4e3). En el primer y tercer enlace metes los 72dB, cuando solo deberian aparecer una vez.
                    La forma de expresar H(s) que usas es en el fondo la misma que la que te decía Nature y la que te dije yo en mi último mensaje. Sólo cambia el hecho de sacar fuera de la fracción o no un factor constante, con vistas a descomponer H(s) en multiplicación de factores individuales que podemos efectivamente representar gráficamente. Si te fijas, has contado dos veces el factor 4e3.
                    Por lo demás yo creo que lo tienes perfecto.

                    Explicado de otra forma: puedes tomar como factor individual (s+4e3) o bien descomponerlo en dos factores:
                    4e3 x (1+s/4e3).
                    Si optas por la primera forma, tienes un término que parte de 72dB y al llegar a w=4e3 empieza a subir desde ese nivel con rampa de 20 dB/década.
                    Si optas por la segunda forma, el nivel de 72 dB va asociado al primer factor y luego el segundo parte de 0 dB hasta llegar a w=4e3, donde empieza a subir con rampa de 20 dB/década.
                    Fijate que al sumar los dos términos de la segunda forma al final tienes lo mismo que en la primera. ¡Así de fácil!

                    Y tenías razón en que hay un error en mi último mensaje: el cero en 4e3 está más arriba en frecuencia que los dos polos. Disculpa la confusión.

                    Saludos
                    Rodri
                    Aunque todas las posibles preguntas de la ciencia recibiesen respuesta, ni siquiera rozarían los verdaderos problemas de nuestra vida
                    L. Wittgenstein

                    Comentario


                    • #25
                      Re: Ganancia y bode

                      Hola:

                      En realidad no lei en profundidad los últimos post, pero me atrevo a opinar sobre la duda que me parece que apareció en los últimos post.

                      Ambas formas de resolverlo son validas, aunque te van a dar funciones de Bode individuales distintas, siempre la suma sera el mismo gráfico.

                      Esto se justifica a partir de la ecuación de la transferencia factorizada:




                      y la definición de la ganancia en decibeles:



                      De la primera resulta que:



                      y aplicando la segunda tenemos:



                      que es la forma que creo que menciona Laura.

                      Si operamos en la ultima ecuación:



                      y por ultimo llegaremos a :



                      que es la forma en que lo plantea Nature.

                      El resultado final siempre sera el mismo, aunque las gráficas individuales que se suman para obtener la grafica final sean distintas.

                      s.e.u.o.

                      Suerte

                      PD: la forma anterior de expresarlo puede ser difícil de seguir, acá lo dejo con otra forma de notacion (para mi mas clara):








                      Forma propuesta por Laura.



                      Que es la forma propuesta por Nature.

                      s.e.u.o.

                      Suerte
                      No tengo miedo !!! - Marge Simpson
                      Entonces no estas prestando atención - Abe Simpson

                      Comentario


                      • #26
                        Re: Ganancia y bode

                        Gracias a ambos:

                        Volviendo a lo que yo decia entonces la forma para resolverlo es :

                        1) Obtener una expresion de H(s) en la forma estandar
                        2) Dibujar individualmente cada una de las componentes ( esto implica los ceros, los polos y la constante K)
                        3) Sumar graficamente cada una de estas componentes.

                        PASO 1:

                        Me alegra muchiiiiiiiiiiiiiiiiiiiisimo que lo que yo planteaba no estaba mal entonces y que ocurria como pensaba que era que la forma de Nature era otra forma alternativa de resolverlo. De ser asi entonces lo quiero resolver con la forma que plantea mi libro asi que la forma factorizada de la H(s) seria:



                        Perdonen lo insistente que soy pero esta forma es correcta entonces? creo que si pero por las dudas lo pregunto de nuevo....

                        De ser correcta ahora deberia pasar al paso 2

                        PASO 2:

                        Tengo que graficar la constante , los ceros y los polos.

                        La constajte K vale k=1 con lo cual expresada e dB valdria 0dB asi que la grafica para dicha componente seria simplemente una constante en 0 dB. Esta bien? creo que esto es lo que me decias Rodri que antes tenia mal porque la habia dibujado a 72 dB

                        Luego las graficas de cada uno de los ceros y los polos son las mismas que dibuje antes, las adjunto nuevamente serian :

                        http://i.imgur.com/JzraGBN.jpg

                        http://i.imgur.com/vTxRimI.jpg

                        http://i.imgur.com/0QuoeO7.jpg

                        http://i.imgur.com/48mqu1D.jpg

                        Finalmente debo hacer el paso 3

                        PASO 3:

                        Aca es donde tengo la gran duda, como vendo diciendo antes no se como hacer para sumar graficamente las componentes, o sea desconozco la metodologia que debo seguir para poder sumar estas componentes y asi obtener una sola grafica final de bode, me podrias explicar como se hace esto?

                        Resumiendo mi dudas son :

                        1) Si la H(s) que pongo en el paso 1 es correcta

                        2) Si todas las componentes que adjunto son correctas (habiendo realizado la correccion en el termino constante como me indico Rodri)

                        3) Como hago para sumar ahora todas estas componentes. Vale aclarar que en este punto tambien necesitaria que me explique como dejar la grafica final con los valores de dB correspondientes o sea deberia dar una grafica detallada donde sepa el valor en dB que se corresponde con algunos puntos como ser los polos y ceros.

                        Gracias!

                        Comentario


                        • #27
                          Re: Ganancia y bode

                          Paso 1: lo tienes bien
                          Paso 2: lo tienes bien
                          Paso3: sumar las cuatro gráficas es sencillamente eso: sumar las cuatro gráficas. No puedo creer que no sepas hacer eso siendo estudiante de Ingeniería. Para cada punto de la frecuencia el valor final de la gráfica de Bode total lo obtienes sumando los valores individuales de las cuatro gráficas para ese punto de la frecuencia.
                          ¿Te das cuenta de que las gráficas de Bode de los factores individuales se pueden sumar porque cada una es proporcional al logaritmo de un factor y el logaritmo de un producto de factores es la suma de los logaritmos de los factores?

                          Laura, ya no se trata de seguir este o aquel libro sino de aplicar las matemáticas que uno debería saber ya a estas alturas.
                          ¡Confía en lo que ya sabes!

                          Saludos
                          Rodri
                          Última edición por Rodri; 05/09/2013, 17:22:12.
                          Aunque todas las posibles preguntas de la ciencia recibiesen respuesta, ni siquiera rozarían los verdaderos problemas de nuestra vida
                          L. Wittgenstein

                          Comentario


                          • #28
                            Re: Ganancia y bode

                            No te puedo explicar la enorme alegria que me da tener el paso 1 y 2 bien, me costo semanas entender esto, asi que millones de gracias!!

                            Con respecto al paso 3 lo que pude hacer es esto : http://i.imgur.com/5CftXdC.jpg

                            que aclaro que no me parece para nada trivial sumar graficas nose porque decis que es raro que no lo sepa hacer a esta altura de la carrera, de hecho en esta materia es la primera vez que veo el concepto de db/dec.

                            Te parece que esa grafica es correcta?

                            Como veras en w=1 el valor en dB que obtuve es -54 dB, luego en w=585 el valor es 1,34 y en w=4000 en adelante vale 0 dB.

                            A izquierda de w=1 simplemente continue dibujando la recta con pendiente 20 dB/dec , aca me queda la duda de que ocurrira en w=0 porque el log 0 no esta definido, por eso como veras la recta no la dibuje hasta llegar a w=0, deberia haberlo hecho? la recta debe cortar el eje vertical?

                            Por otro lado ( en caso de que la grafcia sea correcta) mi siguiente paso seria graficar la grafica de bode corregida, a decir verdad esto no se hacerlo, segun tengo entendido la grafica corregida es una grafica tal que en los puntos de corte el valor en dB esta 3 dB mas o menos que el valor de la grafica no corregida....asi que aca tengo problemas para graficar eso :

                            Por ejemplo en w=585 si lo que dije antes es correcto como la grafica no corregida en w=585 vale 1,34 la corregida deberia valer -1,66 no? estoy haciendo bien? eso seria marcar un punto masomenos 2 cuadraditos y medio debajo de la linea a 1,34 dB y despues no sabria como con ese punto formar la grafica corregida, o sea saber que forma tendra, lo unico que se es que pasaria por ese punto...

                            Gracias

                            Comentario


                            • #29
                              Re: Ganancia y bode

                              No te puedo explicar la enorme alegria que me da tener el paso 1 y 2 bien, me costo semanas entender esto, asi que millones de gracias!!

                              Con respecto al paso 3 lo que pude hacer es esto : http://i.imgur.com/5CftXdC.jpg
                              También lo tienes bien

                              que aclaro que no me parece para nada trivial sumar graficas nose porque decis que es raro que no lo sepa hacer a esta altura de la carrera, de hecho en esta materia es la primera vez que veo el concepto de db/dec.
                              Sumar gráficas es sumar gráficas. Da igual que estén en dB o en Watios o en lo que sea, con tal que las gráficas que se sumen estén en las mismas unidades. A eso me refería, Laura

                              A izquierda de w=1 simplemente continue dibujando la recta con pendiente 20 dB/dec , aca me queda la duda de que ocurrira en w=0 porque el log 0 no esta definido, por eso como veras la recta no la dibuje hasta llegar a w=0, deberia haberlo hecho? la recta debe cortar el eje vertical?
                              Está bien así. La frecuencia w=0, en escala logarítmica, se corresponde con el infinito por la izquierda, por ser . Creo que no hay un papel en el mundo lo bastante grande para representar ese punto

                              Por otro lado ( en caso de que la grafcia sea correcta) mi siguiente paso seria graficar la grafica de bode corregida, a decir verdad esto no se hacerlo, segun tengo entendido la grafica corregida es una grafica tal que en los puntos de corte el valor en dB esta 3 dB mas o menos que el valor de la grafica no corregida....asi que aca tengo problemas para graficar eso :

                              Por ejemplo en w=585 si lo que dije antes es correcto como la grafica no corregida en w=585 vale 1,34 la corregida deberia valer -1,66 no? estoy haciendo bien? eso seria marcar un punto masomenos 2 cuadraditos y medio debajo de la linea a 1,34 dB y despues no sabria como con ese punto formar la grafica corregida, o sea saber que forma tendra, lo unico que se es que pasaria por ese punto...
                              La verdad es que nunca he oído hablar de la "gráfica de Bode corregida". No sé qué es eso, al menos con ese nombre. Lo que te puedo decir es que la gráfica que has obtenido es la gráfica de Bode (del módulo) habitual. Y yo trabajo con estas cosas muy a menudo.

                              Saludos
                              Rodri
                              Aunque todas las posibles preguntas de la ciencia recibiesen respuesta, ni siquiera rozarían los verdaderos problemas de nuestra vida
                              L. Wittgenstein

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                              • #30
                                Re: Ganancia y bode

                                No puedo creer que la grafica la tenga bien, muchas gracias rodri! los valores en dB tambien los calcule bien? es la primera vez que hago eso por eso sospecho que capaz lo hice mal...

                                Con respecto a la grafica de bode corregida que raro que no lo conozcas, por lo que tengo entendido se refiere al valor exacto en cambio la grafica de bode no corregida es solamente una aproximacion, te adjunto una imagen donde se observa la grafica corregida y no corregida de un dado ejemplo.
                                Como se observa en w=a que es la frecuencia de corte el valor en dB correspondiente a la grafica corregida es un valor tal que es el que tiene la grafica no corregida + 3 dB

                                http://i.imgur.com/CXjBnUK.jpg

                                no conoces esto entonces?

                                Comentario

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