POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA w KIELCACH
LABORATORIUM PODSTAW AUTOMATYKI
ĆWICZENIE NR 6	TEMAT : REGULACJA DWUPOŁOŻENIOWA	ZESPÓŁ : 1.Zuchowicz Marcin 2. Nowak Andrzej 3. Derlaga Krzysztof
Data wykonania 99.01.11	Data oddania 99.01.18	Ocena

Wstęp.

Określenie regulacja dwupołożeniowa (dwustawna) pochodzi od sposobu działania regulatora , którego sygnał wyjściowy może przyjmować tylko dwa stany. Sygnałem tym wywołuje się zwykle załączenie lub wyłączenie elementu nastawczego - np. przekaźnika przełączającego moc elektryczną w obwodzie grzejnika w piecu - obiekcie regulowanym. W sprzęcie powszechnego użytku, w wielu urządzeniach laboratoryjnych i układach przemysłowych stosuje się regulację dwustawną. Wielkością regulowaną jest najczęściej temperatura. Obiektami regulacji są więc żelazka, lodówki, pralki, piece laboratoryjne, termostaty, suszarnie.

Układy regulacji dwustawnej mogą być stosowane w tych sytuacjach, kiedy jest dopuszczalne okresowe wahanie (w pewnych granicach) sygnału regulowanego. Wahanie to wynika ze skokowych okresowych zmian wartości sygnału sterującego. Jest pożądane, aby obiekty regulacji wykazywał działanie wygładzające, tzn aby charakteryzował się powolną reakcją na skokowe zmiany sterowania. Postulaty te są łatwo spełnione w przypadku regulacji temperatury dużych obiektów cieplnych lub regulacji poziomu cieczy w dużych zbiornikach.

Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadą działania oraz z podstawowymi własnościami regulacji dwupołożeniowej. Dotyczy to zarówno aspektów teoretycznych jak i rozwiązań praktycznych regulatorów i układów regulacji z uwzględnianiem poprawy ich własności dynamicznych.

Przebiegi charakterystyk :

Otrzymane charakterystyki zostały dopięte do niniejszego sprawozdania.

Wnioski:

W celu sprawdzenia działania regulatora w zależności od nastawionych parametrów wykonaliśmy 8 zestawów charakterystyk, które pozwalają ocenić badany regulator. Układy badane mają różne wartości współczynnika wzmocnienia k _{o ,} różne stałe czasowe T, oraz są to układy z opóźnieniem i bez opóźnienia T_o.

Charakterystyki :

Z opóźnieniem T₀

A1 - stała czasowa T = T3, współczynnik wzmocnienia k₀ = 1

A2 - stała czasowa T = T1, współczynnik wzmocnienia k₀ = 1

A3 - stała czasowa T = T3, współczynnik wzmocnienia k₀ = 0,5

A4 - stała czasowa T = T1, współczynnik wzmocnienia k₀ = 0,5

Bez opóźnienia T₀

A5 - stała czasowa T = T3, współczynnik wzmocnienia k₀ = 1

A6 - stała czasowa T = T1, współczynnik wzmocnienia k₀ = 1

A7 - stała czasowa T = T3, współczynnik wzmocnienia k₀ = 0,5

A8 - stała czasowa T = T1, współczynnik wzmocnienia k₀ = 0,5

Z charakterystyk otrzymaliśmy odpowiednie wyniki :

Charakt.	Xmin	Xmax	Xśr	εmin	εmax	ε→
A1(T3,1)	1,8	5,4	3,6	-1,3	2,1	0,7
A2(T1,1)	0,4	7,8	4,1	-1,4	2,5	1
A3(T3,0.5)	1,7	3,2	2,4	-1,3	2,6	1
A4(T1,0.5)	0,4	3,7	2	-1,2	2,6	1
A5(T3,1)	2,5	2,9	2,7	0	1,8	0,6
A6(T1,1)	2,5	2,9	2,7	0,1	1,8	0,6
A7(T3,0.5)	2,6	2,8	2,7	0,3	2,1	1,2
A8(T1,0.5)	2,4	2,8	2,6	0,1	1,8	0,9

Z otrzymanych wyników zauważamy pewne prawidłowości :

- zarówno dla układu z opóźnieniem jak i bez zwiększenie stałej czasowej powoduje zmniejszenie amplitudy X natomiast na wartość ε wpływa w niewielkim stopniu (wartość do której dąży ε jest w zasadzie ta sama dla układu z opóźnieniem)

- w przypadku układu bez opóźnienia wartość amplitudy X oraz ε wyraźnie zmalała natomiast średnie wartości X są w zasadzie identyczne, natomiast przy zmniejszeniu współczynnika k0 zauważamy wzrost wartości do której dąży ε.

odnośnie charakterystyk U oaz V można stwierdzić, że:

• w układzie z opóźnieniem (k₀=1) (charakterystyka U posiada ustaloną wartość, natomiast V ma kształt zbliżony do charakterystyki schodkowej) zwiększenie stałej czasowej powoduje zwiększenie liczby impulsów od ustalonej wartości w dół dla U i w górę dla V;

dla (k₀=0,5) zauważamy, że (charakterystyka U ma charakterystykę zbliżoną do schodkowej, natomiast charakterystyka V ma kształt zbliżony do piłokształtnego) zwiększenie stałej czasowej powoduje podwyższenie dolnego „schodka” w Charakterystyce U oraz zmniejszenie amplitudy w charakterystyce V;

• w układzie bez opóźnienia (k₀=1) (charakterystyka U posiada wartość ustaloną podobnie jak charakterystyka V) zwiększenie stałej czasowej powoduje zmniejszenie impulsów, odpowiednio w dół dla charakterystyki U i w górę dla charakterystyki V;

dla k₀=0,5 (można przyjąć, że charakterystyki zarówno U jak i V mają wartości ustalone lecz z dużą ilością impulsów zarówno w dół jak i w górę) zwiększenie stałej czasowej powoduje zmniejszenie liczby impulsów zarówno w górę jak i w dół;

We wszystkich przypadkach zmiana stałej czasowej nie miała wpływu na wartości ustalone.

---