AKADEMIA TECHNICZNO-HUMANISTYCZNA
W BIELSKU-BIAA
EJ
KATEDRA PODSTAW BUDOWY MASZYN
2. Charakterystyki skokowe liniowych elementów automatyki
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest identyfikacja obiektów automatyki metodą odpowiedzi na skok
jednostkowy (charakterystyk czasowych), wyznaczenie własności dynamicznych badanych
obiektów oraz wyznaczenie transmitancji obiektów.
Wstęp
CharakterystykÄ… skokowÄ… nazywamy odpowiedz
elementu na skokowe wymuszenie
u(t) = u01(t) wprowadzone na jego wejście.
0 dla t < 0
Å„Å‚
1(t) =
òÅ‚1 dla t e" 0
ół
Charakterystyki skokowe określa się zwykle doświadczalnie i wówczas stanowią podstawę do
identyfikacji elementu [1] wyznaczając jednoznaczny opis w relacji wejście-wyjście elementu
w funkcji czasu.
Przebieg ćwiczenia:
" Należy zbudować kolejno według podanych w tab. 2.1 schematów badane obiekty
elektryczne i połączyć z generatorem i rejestratorem zgodnie z rys. 2.1.
" Uwaga: przed wykonaniem charakterystyki należy sprawdzić prawidłowość połączeń
elektrycznych. Ustawić na generatorze prąd wyjściowy 0,01 A. Wykonać
charakterystyki skokowe zgodnie z zaleceniami prowadzącego zajęcia.
" Zarejestrować odpowiedzi skokowe obiektów dla podanych przez prowadzącego
kombinacji parametrów R, L, C, wykonując dla każdej kombinacji jeden pomiar.
" Zbudować układ do zdejmowania charakterystyk skokowych w oparciu o gotowe
obiekty i zarejestrować odpowiedzi skokowe.
" Zmierzyć oporności badanych obiektów.
Uwaga: Zanotować nastawy rejestratora podczas zdejmowania
charakterystyk skokowych.
u(t)
1
Element
t
y(t)
automatyki
Generator
u(t)=1I(t)
y(t)
t
Rejestrator
Rys.2.1. Schemat układu do zdejmowania charakterystyk skokowych.
Instrukcje laboratoryjne
Charakterystyki skokowe liniowych elementów automatyki
 AKADEMIA TECHNICZNO-HUMANISTYCZNA
W BIELSKU-BIAA
EJ
KATEDRA PODSTAW BUDOWY MASZYN
Tab.2.1. Schematy badanych elementów liniowych
Nr SCHEMAT UKA
ADU WARTOŚĆ PARAMETRÓW
1. R1= 5 k&! R2=5 k&!
1.
2. R1= 10 k&! R2=5 k&!
3. R1= 15 k&! R2=5 k&!
R1
4. R1= 10 k&! R2=5 k&!
R2
U Y
5. R1= 10 k&! R2=10 k&!
6. R1= 10 k&! R2=15 k&!
2.
1. R1= 1 k&! C=2200 µF
2. R1= 2,5 k&! C=1470 µF
R1
3. R1= 5 k&! C=1000 µF
C
U Y
4. R1= 10 k&! C=470 µF
3.
1. R1= 1 k&! C=2200µF
2. R1= 2,5 k&! C=2200 µF
C
U Y 3. R1= 5 k&! C=1000 µF
R1
4. R1= 10 k&! C=1000 µF
4.
C
1. R1= 10 k&! R2= 10 k&! C=1000 µF
2. R1= 10 k&! R2= 4 k&! C=2200 µF
3. R1= 4 k&! R2= 10 k&! C=2200 µF
4. R1= 4 k&! R2= 1 k&! C= 4400µF
R1
R2
U Y
Instrukcje laboratoryjne
Charakterystyki skokowe liniowych elementów automatyki
 AKADEMIA TECHNICZNO-HUMANISTYCZNA
W BIELSKU-BIAA
EJ
KATEDRA PODSTAW BUDOWY MASZYN
Nr SCHEMAT UKA
ADU WARTOŚĆ PARAMETRÓW
5.
1. R1= 10 k&! R2= 10 k&! C=1000 µF
2. R1= 10 k&! R2= 4 k&! C=2200 µF
R1
3. R1= 4 k&! R2= 10 k&! C=2200 µF
R2
4. R1= 4 k&! R2= 10 k&! C=1000 µF
U Y
C
6.
1. R1= 1 k&! R2= 10 k&! C=2200 µF
2. R1= 1 k&! R2= 20 k&! C=2200 µF
R1
3. R1= 5 k&! R2= 100 k&! C=2200 µF
R2 Y
U
C
7.
1. R1= 0 &! C=4400 µF
2. R1= 10 &! - || -
3. R1= 30 &! - || -
R1 L
4. R1= 50 &! - || -
U C Y
5. R1= 75 &! - || -
6. R1= 100 &! - || -
7. R1= 125 &! - || -
8. R1= 0 &! C=470 µF
L- nieliniowe
8.
1. R1= R2= 10 k&!
R2
C1= C2=1000 µF
R1 2. R1= 1 k&! R2= 10 k&!
C1 C2 C1= C2=2200 µF
U Y
3. R1= R2= 10 k&!
C1=470 µF C1=2200 µF
Uwagi o sprawozdaniu:
" Określić transmitancje operatorowe obiektów wskazanych przez prowadzącego
i obliczyć parametry dynamiczne występujące w tych transmitancjach.
" Z zarejestrowanych odpowiedzi skokowych wyznaczyć parametry dynamiczne
obiektów i porównać z obliczonymi analitycznie (T, k).
Instrukcje laboratoryjne
Charakterystyki skokowe liniowych elementów automatyki
 AKADEMIA TECHNICZNO-HUMANISTYCZNA
W BIELSKU-BIAA
EJ
KATEDRA PODSTAW BUDOWY MASZYN
" Dla elementu oscylacyjnego(R, L, C) oszacować okres oscylacji i obliczyć
zredukowany współczynnik tÅ‚umienia ¾.
" Dokonać analizy wpływu zmiany parametrów elektrycznych na parametry
dynamiczne elementów.
Literatura
[1]. Maczyński K., Kłosiński J., Pikoń S., Suwaj S.: Podstawy automatyki w przykładach i ćwiczeniach
laboratoryjnych. Skrypty dla szkół wyższych. Politechnika A
ódzka, A
ódz
1989.
Instrukcje laboratoryjne
Charakterystyki skokowe liniowych elementów automatyki