Laboratorium teorii sterowania
IV A i M	Temat: Regulacja dwupołożeniowa	Ocena:
13.10.98	Wykonali: Długołęcki Krzysztof Ciećkiewicz Mirosław

1. Wstęp.

Celem ćwiczenia było przeprowadzenie regulacji dwupołożeniowej, zarejestrowanie przebiegów wyjściowych oraz charakterystyki czasowej obiektu jak również zaobserwowanie wpływu zmiany parametrów i nastaw układu regulacji na przebieg sygnału wyjściowego regulatora.

2. Układ regulacji dwupołożeniowej.

Nazwa regulacja dwupołożeniowa pochodzi od sposobu działania regulatora, którego sygnał wyjściowy może przyjmować tylko dwa stany. Sygnałem tym wywołuje się zazwyczaj załączenie lub wyłączenie elementu nastawczego - np. przekaźnika przekształcającego moc elektryczną w obiekcie regulowanym.

Rys.2.1.Schemat blokowy regulacji dwustawnej.

Schemat blokowy z rys.2.1. pokazuje model układu regulacji dwustawnej. Jako model obiektu cieplnego przyjęto układ inercyjny z opóźnieniem. Czas opóźnienia T₀ wynika ze skończonej prędkości przenoszenia energii w przestrzeni. W układzie rzeczywistym obserwuje się go jako przedział czasu, w którym brak reakcji na sygnał wejściowy.

3.Badany układ.

Układ badany w ćwiczeniu zawiera elektroniczny model obiektu regulacji oraz przemysłowy regulator dwustawny z korekcją PID. Model obiektu jest opisany transmitancją:

K(s) =

gdzie czas opóźnienia τ jest wielkością regulowaną w sposób ciągły, a stała czasowa inercji T w sposób skokowy. Wielkości wskaźnika uchybu ε, oraz sygnału korekcyjnego v można obserwować za pomocą wbudowanych mierników oraz za pomocą zewnętrznych rejestratorów.

4.Uwagi i wnioski.

W ćwiczeniu rejestrowaliśmy następujące przebiegi czasowe:

• zależność wartości sygnału korekcyjnego v w funkcji czasu dla dwuch nastaw wartości zadanej x₀=100 (rys.4.1) oraz x₀=50 (rys.4.2).

• zależność wartości uchybu ε w funkcji czasu dla trzech nastaw wartości zadanej: x₀=100 (rys.4.4) oraz x₀=50 (rys.4.3) oraz x₀=300.

Dla stałej wartości współczynnika proporcjonalności Xp zmienialiśmy wartość wielkości zadanej, co powodowało jedynie zmianę amplitudy wyjścia regulatora. Nie zmieniała się częstotliwość pulsacji na wyjściu, ani prędkość narastania sygnału wyjściowego do wartości zadanej.

Jako miarę jakości regulacji dwustawnej przyjmuje się amplitudę oscylacji i uchyb średni. Zmniejszenie amplitudy drgań sygnału wyjściowego może nastąpić jeśli zwiększy się częstotliwość przełączeń sygnału wejściowego lub stała czasowa inercji obiektu. Ponieważ na parametry obiektu nie ma wpływu, zatem jako podstawową zasadę poprawy jakości regulacji dwupołożeniowej przyjmuje się zwiększenie częstotliwości przełączania sygnału wejściowego.

---