JoVE Logo

Oturum Aç

Mekanik sistemler, yayların ve kütlelerin sırasıyla indüktörler ve kapasitörlerle benzer roller oynadığı elektrik şebekelerine benzer. Mekanik sistemlerdeki viskoz bir sönümleyici, elektrik şebekelerindeki bir dirençle benzer şekilde çalışır ve enerjiyi dağıtır. Bu tür sistemlerde bir kütleye etki eden kuvvetler; yaydan gelen kuvvetlerle dengelenen, hareket yönünde uygulanan bir kuvvet, viskoz sönümleyici ve kütlenin ivmesidir. Bu kuvvetlerin etkileşimi, kütleye etki eden tüm kuvvetlerin toplamının sıfır olması gerektiğini belirten Newton'un ikinci yasası kullanılarak matematiksel olarak tanımlanır.

Ötelemeli mekanik sistemlerde, davranış Newton yasasından türetilen benzersiz bir diferansiyel denklemle yakalanır. Bu denklem, kütleye etki eden tüm kuvvetleri hesaba katar. Sistemi analitik olarak çözmek için, bu diferansiyel denkleme sıfır başlangıç koşulları altında Laplace dönüşümü uygulanır. Kullanışlı bir matematiksel araç olan Laplace dönüşümü, zaman-domaindeki diferansiyel denklemi Laplace domaininde bir cebirsel denkleme dönüştürür. Bu denklem sadeleştirilince önemli bir kavrama ulaşılır: çıkış tepkisini frekans-domaindeki giriş kuvvetine bağlayan sistemin transfer fonksiyonu. Transfer fonksiyonu, sistem kararlılığını ve dinamiklerini analiz etmek için önemlidir.

Dönen mekanik sistemler, öteleme sistemlerine benzer ancak dönme hareketi içerir. Bu sistemlerde, kuvvet yerine tork, açısal yer değiştirme yerine öteleme yer değiştirmesi ve kütle yerine eylemsizlikten söz edilir. Benzer şekilde dönme için Newton’un 2. yasasını esas alan bir diferansiyel denklem, dönme hareketinin dinamiklerini açıklar. Bu ikinci dereceden diferansiyel denkleme Laplace dönüşümü uygulanması ve sadeleşmesiyle dönme sistemi için transfer fonksiyonu elde edilir. Bu fonksiyon, dönme sisteminin davranışına ilişkin bilgi sağlar, tıpkı öteleme sistemlerindeki transfer fonksiyonunun doğrusal hareket dinamiklerini anlamada yardımcı olması gibi.

Etiketler

Mechanical SystemsElectrical NetworksSpringsMassesInductorsCapacitorsViscous DamperResistorNewton s Second LawTranslational SystemsDifferential EquationLaplace TransformTransfer FunctionSystem StabilityRotational SystemsTorqueAngular DisplacementRotational Inertia

Bölümden 21:

article

Now Playing

21.3 : Mekanik Sistemler

Modeling in Time and Frequency Domain

156 Görüntüleme Sayısı

article

21.1 : Kontrol Sistemlerinde Transfer Fonksiyonu

Modeling in Time and Frequency Domain

239 Görüntüleme Sayısı

article

21.2 : Elektrik Sistemleri

Modeling in Time and Frequency Domain

355 Görüntüleme Sayısı

article

21.4 : Elektromekanik Sistemler

Modeling in Time and Frequency Domain

876 Görüntüleme Sayısı

article

21.5 : Frekans Alanında Doğrusal Yaklaşım

Modeling in Time and Frequency Domain

79 Görüntüleme Sayısı

article

21.6 : Durum-Uzay Gösterimi

Modeling in Time and Frequency Domain

151 Görüntüleme Sayısı

article

21.7 : Fonksiyonu Durum Uzayına Aktar

Modeling in Time and Frequency Domain

167 Görüntüleme Sayısı

article

21.8 : Aktarım Fonksiyonu için Durum Uzayı

Modeling in Time and Frequency Domain

147 Görüntüleme Sayısı

article

21.9 : Zaman Tanım Tanımında Doğrusal Yaklaşım

Modeling in Time and Frequency Domain

56 Görüntüleme Sayısı

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Araştırma

Eğitim

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır