POLITECHNIKA LUBELSKA

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

Skład grupy: Data wykonania:

1. Brutt Krzysztof 1995-03-20

2. Wasiluk Piort

3.Maziarczyk Maciej

LABORATORIUM AUTOMATYKI I STEROWANIA

Nr ćwiczenia: 1

Temat: Charakterystyki czasowe podstawowych członów dynamicznych

Ocena:

1. Wstęp.

W układach regulacji automatycznej ważna jest znajomość charakterystyki dynamicznej badanego obiektu. Charakterystyka dynamiczna określa zachowanie się układu w stanie nieustalonym. Własności obiektu w stanie przejściowym można opisać podając transmitancję operatorową, transmitancję widmową, charakterystykę czasową bądź częstotliwościową. Spośród charakterystyk czasowych największe zastosowanie znalazły odpowiedzi układu na wymuszenie standardowe. Za wymuszenie takie przyjęto skok jednostkowy 1(t) lub jego pochodną względem czasu-impuls Dirac'a δ. Odpowiedzi układów na te wymuszenia nazywamy odpowiednio:

- odpowiedzią skokową - h(t);

- odpowiedzią impulsową - g(t);

W ćwiczeniu naszym zadaniem było zaobserwowanie odpowiedzi układu na wymuszenie skokowe.

Przebieg ćwiczenia.

2. Zestawienie członu inercyjnego całkującego pierwszego rzędu.

R

x C y

Transmitancja członu: G(s)=k/(1+Ts)

Badany człon obciążono opornościami R=100 W i R=1kW .

Wyznaczono charakterystykę czasową dla wartości R=1000 W, C=56nF.

Stała czasowa badanego członu wynosi T_d=RC po podstawieniu:

T_d=1000 W*56nF=5.6E-5 s

Z pomiarów zaobserwować można, że wraz ze wzrostem rezystancji R i pojemności C stałe czasowe T członów rosną.

3. Zestawienie członu różniczkującego.

C

x R y

Transmitancja członu: G(s)=k*s/(1+T*s)

Pomiary wykonaliśmy dla następujących parametrów R=1 kW C=56nF.

Otrzymaliśmy następujący przebieg wielkości wyjściowej.

Stała czasowa badanego członu wynosi T_d=RC po podstawieniu:

T_d=1000 W*56nF=5.6E-5 s

4. Człon korekcji różniczkowej.

Zestawiono układ o schemacie wg. rysunku:

C

R₁

x y

R₂

Dla wartości:

R₁=10 kW, R₂=4 kW, C=47 nF

Stała czasowa członu:

T_d=R₁C₁= 10 kW*47 nF=4.7 E-4 s

b= R₂/(R₁+R₂)=4 kW/(4 kW+10 kW)=0.286

Tak więc transmitancja operatorowa członu korekcji różniczkowej:

Otrzymaliśmy następującą odpowiedź na wyjściu.

5. Człon korekcji całkowej.

Zestawiono układ wg. schematu:

R₁

x R₂ y

C

Dla następujących wartości:

R₁=10KW, R₂=4KW, C=47nF

Stała czasowa członu :

T_i=R₂C=4KW*47nF=1.88E-4s

a=(R₁+R₂)/R₂=(4KW+10KW)/4KW=3.5

Transmitancja operatorowa wynosi:

Odpowiedź układu na wymuszenie skokowe jest następująca :

6. Człon korekcji różniczkowo-całkowej.

Układ pomiarowy.

C₁

R₁

R₂

x y

C₂

Dla wartości :

R₁=4KW, R₂=4KW, C₁=47nF, C₂=33nF

Stałe czasowe wynoszą odpowiednio:

T_i=R₂C₂=4KW*33nF=1.32E-4s

T_d=R₁C₁=4KW*47nF=1.88E-4s

T=R₁C₂=4KW*33nF=1.32E-4s

a=(R₁+R₂)/R₂=4

b=R₂/(R₁+R₂)=0.25

Transmitancja operatorowa wyraża się wzorem:

Odpowiedz członu na wymuszenie skokowe.

7. Człon inercyjny II rzędu.

Układ pomiarowy.

Dla wartości:

R₁=10K, C₁=22nF

R₂=1K, C₂=125 nF

Stałe czasowe wynoszą odpowiednio:

T₁=R₁C₁=10KW*22nF=2.2E-4s

T₂=R₂C₂=1KW*125nF=1.25E-4s

Jeśli dwa człony inercyjne pierwszego rzędu połączymy kaskadowo, przy czym człony te nie obciążają się to transmitancja operatorowa wynosi:

Przy sprzężeniu bezpośrednim członów ich wypadkowa transmitancja wynosi:

Wyszukiwarka