Blockschaltbild RC-Glied < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 19:25 Sa 01.11.2014 | | Autor: | David15 |
hallo zusammen,
ich würde gerne das blockschaltbild eines RC-Glieds entwerfen. Dazu bin ich wie folgt vorgegangen:
- aus dem RC-Schaltbild erhalte ich mit [mm] U_{in}=U_{R}+U_{C} [/mm] und [mm] U_{R}=R*i_{c} [/mm] und [mm] i_{c}=C*\bruch{du_{c}}{dt}
[/mm]
- damit erhalte ich durch Einsatz die Differentialgleichung [mm] U_{in}=RC*\bruch{du_{c}}{dt}+u_{c}
[/mm]
- dies kann ich nun umstellen womit ich den Ausdruck erhalte: [mm] \bruch{du_{c}}{dt}=\bruch{U_{in}-u_{c}}{RC}=\bruch{U_{R}}{RC}
[/mm]
Soweit ich das verstanden habe, handelt es sich dabei um das Eingangssignal des Integrierers. Im Blockschaltbild erhalte ich damit zunächst [mm] u_{R} [/mm] (als Regelabweichung), dann einen Verstärker [mm] (\bruch{1}{RC}) [/mm] und direkt danach einen Integrator [mm] (\bruch{1}{s}) [/mm] und am Ende [mm] u_{C} [/mm] als Regelgröße.
Im Lösungsbild gibt es aber noch zwei weitere Pfade, die ich nicht ganz nachvollziehen kann. Im oberen Pfad erhalte ich z.B. eine Verstärkung vom Ausmaß [mm] \bruch{1}{R} [/mm] und danach den Strom [mm] i_{C}. [/mm] Könnte mir bitte jemand erklären, wie ich auf diesen Pfad komme? Danke für eure Antworten.
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 12:19 So 02.11.2014 | | Autor: | leduart |
Hallo
was meinst du mit Blockschaltbild? um welche genaue Schaltung handelt es sich? einfach R und C in Serie? Wenn ich deine Aufgabe verstünde könnte ich vielleicht etwas dazu sagen.
skiziiere die Schaltung und lade das Bild hoch, oder beschreibe sie mit mehr als "RC- Glied!
Gruß leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 12:53 So 02.11.2014 | | Autor: | David15 |
hallo,
danke für deine Antwort. Es soll die Regelstrecke einer RC-Reihenschaltung modelliert werden. Die Erstellung des Modells soll dabei aus den Zustandsgleichungen erstellt werden:
[mm] \dot{x}=Ax+Bu
[/mm]
y=Cx+Du
wobei der Vektor x die Zustandsvariablen enthält, u die Eingangs- und y die Ausgangsvariable.
Es handelt sich um eine Reihenschaltung bestehend aus einem Ohmschen Widerstand R und einer Kapazität C, an der die Spannung [mm] U_{in} [/mm] angelegt wird.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 17:54 So 02.11.2014 | | Autor: | leduart |
Hallo
ich versteh noch immer nichts. du hast eine Reihenschaltung von R und C, irgendwo liegt eine Spannung an irgendwo nimmst du eine ab, wo ist [mm] U_{in} [/mm] , wo [mm] U_{aus} [/mm] oder isst dieses RC Glied in einer anderen Schaltung eingebaut.
Gruß leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:03 Mo 03.11.2014 | | Autor: | David15 |
Hallo nochmal,
ich verweise mal auf eine passende ![[]](/images/popup.gif) Quelle, die ich im Internet gefunden habe. Dabei geht es um die Schaltung, die du auf Seite 7 in Fig. 7a) abgebildet siehst.
Konkret würde ich gerne wissen, wie man von dieser Schaltung auf das Blockschaltbild in Fig. 7d) kommt.
Danke nochmal!
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:12 Mo 03.11.2014 | | Autor: | Infinit |
Hallo David,
mithilfe des Blockschaltbildes kann man sich nun vorstellen, um was es Dir geht. Das Blockschaltbild entsteht durch die Anwendung von Maschenumläufen und wo wir jetzt wissen, was Ein- und Ausgangsgrößen sein sollen, kann man das entsprechend umrechnen bzw. ansetzen.
Ein einfacher Spannungsumlauf ergibt
[mm] u_R = u_e - u_C [/mm] , da Du aber für den oberen Zweig den Zusammenhang zwischen Eingangsspannung und Kondensatorstrom brauchst, kann man hier berücksichtigen, dass der Strom, der durch den Kondensator fließt auch der Strom ist, der durch den Widerstand fließt. Damit haben wir
[mm] i_C = \bruch{u_R}{R} = \bruch {u_e-u_C}{R} [/mm]
Das ist gerade im oberen Zweig wiedergegeben.
Im unteren Zweig brauchen wir den Zusammenhang zwischen der Eingangsspannung und der Kondensatorspannung. Die Größe, die hier beide Größen miteinander verbindet, ist der Kondensatorstrom, der sich aus der zeitlichen Ableitung der Kondensatorspannung ergibt:
[mm] i_C = C \cdot \bruch{dU_C(t)}{dt} [/mm]
Damit bekommen wir:
[mm] u_C=u_e - u_R = u_e - R i_C [/mm]
Mit der Gleichung oben bekommt man:
[mm]u_C = u_e - RC \bruch{du_C(t)}{dt} [/mm]
Da die Größe, die Du in den Integrierer einfließen läßt, nur die Ableitung der Kondensatorspannung sein soll, muss man noch durch RC teilen.
Du siehst, das Ganze ist nicht gerade selbsterklärend, das hängt aber von den gewählten Ein- und Ausgangsgrößen ab.
Viele Grüße,
Infinit
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 11:10 Di 04.11.2014 | | Autor: | David15 |
Hallo,
erstmal vielen Dank für deine schnelle Hilfe, die mich schon mal etwas weiter bringt. Ich würde aber gerne noch lernen, wie ich mit Hilfe der Schaltung das Blockschaltbild herleiten kann, wenn ich das Blockschaltbild nicht gegeben habe. Wie kann ich dabei am besten vorgehen? Danke im Voraus!
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(Antwort) fertig | | Datum: | 17:11 Di 04.11.2014 | | Autor: | Infinit |
Hallo David,
solch eine Frage habe ich fast schon befürchtet  , aber ich muss Dich leider dahingehend enttäuschen, dass es eine Art Kochrezept für so etwas leider nicht gibt. Du braucht in Hinblick auf das Blockschaltbild diejenigen Größen, die als Ein- und Ausgangsgrößen fungieren sollen und dann musst Du mit Hilfe von Maschen- und Knotengleichungen ein passendes Gleichungssytem dafür aufstellen. Dies wird immer eine sehr individuelle Tätigkeit sein, da sie von der Art der elektrischen Schaltung und vom gewünschten Aussehen des Blockschaltbildes abhängen wird.
Viele Grüße,
Infinit
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(Frage) reagiert/warte auf Reaktion  | | Datum: | 09:33 Mi 05.11.2014 | | Autor: | David15 |
Hallo,
nochmals Danke für deine schnellen Antworten. Dass es für das Erstellen eines Blockschaltbildes kein Kochrezept gibt, ist etwas ernüchternd.
Vielleicht können wir uns ja trotzdem etwas über die eigentliche Aufgabe unterhalten, mit der ich mich gerne beschäftigen möchte.
Und zwar möchte ich ausgehend von den beiden Differentialgleichungen (mechanischer und elektrischer Teil einer Gleichstrommaschine) im gleichen Stil wie beim RC-Glied gerne versuchen, ein Blockschaltbild zeichnen:
[mm] k\phi*{I_{a}}-M_{W}=J_{ges}\bruch{d\Omega}{dt}
[/mm]
[mm] U_{a}=R_{a}I_{a}+k\phi\Omega+L_{a}\bruch{d{I_{a}}}{dt}
[/mm]
Dabei stehen mir die folgenden "Bauteile" zur Verfügung:
- Verstärker/Multiplizierer mit konstantem Faktor
- Addierer
- Subtrahierer
- Integrierer
Wie könnte ich eurer Meinung bei dieser Aufgabe am besten vorgehen? Nochmals Danke!
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 14:02 Do 06.11.2014 | | Autor: | David15 |
Ich habe für diese Frage einen neuen Thread eröffnet. Um einen Doppelpost zu vermeiden, kann diese Frage einfach geschlossen werden. Danke!
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