Damian Pasławski Tomasz Przystaś Michał Pieczonka Piotr Mikołajczak	Podstawy automatyki – laboratorium	Data oddania: 2013-12,06
III MM-DI Gr. L 5	Temat: Charakterystyki skokowe	Data przyjęcia:

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z pojęciem charakterystyki skokowej, praktycznym sposobem jej otrzymywania oraz możliwościami wykorzystania do identyfikacji parametrów badanych elementów.

1. Podstawy teoretyczne

Analiza i synteza układów sterowania automatycznego opiera się na wykorzystaniu charakterystyk dynamicznych. Charakterystyki te opisują zachowanie się układu sterowania jako całości lub poszczególnych jego elementów
w stanach dynamicznych, tj. podczas trwania procesów przejściowych. Rozróżniamy dwa rodzaje charakterystyk dynamicznych:

1. charakterystyki czasowe,

2. charakterystyki częstotliwościowe.

Charakterystyka czasowa

Jest to przebieg w czasie odpowiedzi(t) układu (elementu) dynamicznego, co zostało pokazane na poniższym rysunku na ściśle określone wymuszenie x(t)

Najczęściej stosowanym wymuszeniem jest wymuszenie skokowe. Tego typu wymuszenie osiąga w czasie t=0 wartość a=const i dalej pozostaje stałe.

Tego typu wejście jest typowe dla układów elektrycznych i oznacza np. włączenie napięcia stałego na wejście. W miernikach jest to podanie na wejście mierzonej wartości, w rezultacie miernik przejdzie do nowego stanu równowagi.

Transformata Laplace’a wymuszenia skokowego ma postać

1. Część praktyczna

Podczas badania zarejestrowaliśmy 3 przebiegu odpowiedzi napięcia powstałego w termoparze na wymuszenie skokowe wywołane gwałtownym zanurzeniem w wrzącej wodzie.

1. Dla badanych termopar T₁ i T₂ przesuw wynosił 480 [mm/min], temperatura otoczenia t₀=22 [°C]. Z wykresu odczytujemy:

Amplituda: a=100 [°C]-22 [°C]=78 [°C]

h₁=2,75 [mV] h₂=4,50[mV]
T₁=4[s] k₁=

T₃=15[s] k₃=

Transmitancji wynosi:

1. Dla badanej termopary w osłonie T₃ przesuw wynosił 120 [mm/min], temperatura otoczenia t₀=22 [°C]. Z wykresu odczytujemy:

Amplituda: a=100 [°C]-22 [°C]=78 [°C]

h₃=2,25[mV]

T₃=450 s k₃=
Transmitancji wynosi:

Wnioski

Przeprowadzone ćwiczenie dowodzi, że termopara z osłoną ma dłuższy czas przebiegu charakterystyki skokowej do uzyskania ustalonej wielkości wyjściowej. Termopara bez osłony wykazuje o wiele krótszy czas przebiegu charakterystyki skokowej i o wiele szybciej osiąga wartość ustaloną. Na jakość wykresu miały wpływ pewne zakłócenia, które spowodowane były poprzez błąd pisaka. Na prawidłowość wykonania wykresu duży wpływ miała również szybkości dokonywanych przez nas pomiarów (szybkość wkładania termopary do wody).