3.Co nazywamy oporem pneumatycznym , pojemnością i indukcyjnością pneumatyczną?

a.

Oporność pneumatyczna : oporem pneumatycznym jest dowolny element przepływowy , który wywołuje
trwały spadek ciśnienia przepływającego powietrza. Charakteryzuje go oporność pneumatyczna R będąca
współczynnikiem proporcjonalności między spadkiem ciśnienia ∆p i masowym natężeniem przepływu Qm
R=∆p/Qm

b.

pojemność pneumatyczna : pojemnością pneumatyczną charakteryzują się wszelkiego rodzaju komory jak
zbiorniki , przewody rurowe. Objętość ich może być stała ( komory sztywne ) lub zmienna proporcjonalnie
do panującego ciśnienia ( komory elastyczne ). Pojemność pneumatyczna C odgrywa rolę współczynnika
proporcjonalności między masowym natężeniem przepływu powietrza Qm i prędkością zmiany ciśnienia w
komorze dp/dt.
C=Qm/(dp/dt)

c.

indukcyjność pneumatyczna : i.p. charakteryzuje wpływ bezwładności poruszającego się powietrza na
spadek ciśnienia , występuje przede wszystkim w przewodach pneumatycznych o znacznych długościach
lub szybkich zmianach natężenia przepływu. Wpływ ten zależy od współczynnika L zwanego
indukcyjnością pneumatyczną wyrażoną wzorem:
L=∆p/(dQm/dt)

5.Podać zakresy wartości sygnałów standardowych w układach regulacji.
Sygnały sterujące : 0,2 – 1 bar ( 3 – 15 psi ) 4 – 20 mA.
zasilania : 1,4 bar ( 20 psi ) 28 mA.

12.Definicje zakresu proporcjonalności , czasu całkowania , czasu różniczkowania.
a. Zakres proporcjonalności Yp jest to odwrotność współczynnika kp , wyrażona w procentach:
Yp =(1 /kp) 100%
b. Czas całkowania ( czas zdwojenia ) jest to czas po upływie którego sygnał u podwoi swoją wartość po
skokowej zmianie w stosunku do wartości sygnału u spowodowanej działaniem proporcjonalnym.






c. Czas różniczkowania (czas wyprzedzenia ) jest to wyprzedzenie odpowiedzi regulatora PD na wymuszenie
liniowo narastające o czas Td odpowiedzi regulatora P.






13.Jakie parametry charakteryzują proces regulacji.
14.Definicje pojęć przeregulowanie , czas regulacji , uchyb ustalony ( statyczny ) , uchyb maksymalny.
Czas regulacji – jest to czas liczony od chwili przyłożenia wymuszenia do chwili po której odchylenie
regulacji osiągnie wartość mniejszą od dopuszczalnej.
Uchyb maksymalny em- odchylenie maksymalne dla regulatorów statycznych edmax=A1+A2.
Dla regulatorów astatycznych edmax=A1.
Uchyb statyczny est – różnica sygnałów wartości zadanej yz i wyjściowej y z obiektu w stanie ustalonym
Es=lim(yz-y)
t→∞
Przeregulowanie charakteryzuje skłonność układu regulacji do oscylacji. Jest to wartość bezwzględna
stosunku sąsiednich amplitud κ=(A2/A1) 100%.
Jeżeli k=0 – przebieg aperiodyczny, k≠0 przebieg oscylacyjny.

15.Narysować charakterystyki skokowe regulatorów PI , PID dla różnych współczynników wzmocnienia ,
czasu całkowania i czasu różniczkowania.











16.Wymienić i scharakteryzować metody doboru nastaw regulatora.
a.

Metoda Zieglera-Nicholsa .
Regulator ustawiamy na działanie proporcjonalne P (czas Ti na ∞ , czas Td na 0 ). Stopniowo zwiększamy
wzmocnienie kv dochodząc do granicy stabilności (oscylacje nietłumione ). W stanie tym mierzymy Tosc i
Kkr następnie z zależności wyliczamy:
Dla P kp=0,5 Kkr
Dla PI kp=0,45 Kkr ; Ti=0,85 Tosc
Dla PID kp=0,6 Kkr ; Ti =0,5 Tosc ; Td=0,12 Tosc

b.

Metoda identyfikacji obiektu
Kkr=0,65 / (To/T)
Ti=5To
Td=0,23To

Kob = ∆y/∆k ; ∆y=1 ; ∆k=1;
(Ti→∞ ; Td→0)

18.W jaki sposób można pozbyć się w regulatorze akcji całkującej i różniczkującej?
Pozbywamy się akcji całkującej I ustawiając czas całkowania Ti na nieskończoność (max) , zaś akcji
różniczkującej D pozbywamy się ustawiając czas różniczkowania Td na zero.


28.Opisać istotę sterowania programowego zespołem napędowym ze śrubą nastawną?
Sterowanie programowe zespołem napędowym ze śrubą nastawną polega na automatycznej realizacji związku
funkcyjnego pomiędzy dwoma parametrami pracy zespołu , równolegle z utrzymaniem wartości zadanej
prędkości statku lub mocy silnika. Programy wyznacza się bezpośrednio z charakterystyk napędowych stosując
kryterium minimalnego zużycia paliwa dla różnych prędkości statku , lub na podstawie charakterystyk silnika ,
ś

ruby i kadłuba z uwzględnieniem warunku maksymalnej sprawności pracy zespołu napędowego ήmax.

Stosowane na statkach układy sterowania pracują według następujących programów:
1.

H=f(n) – skok śruby w funkcji prędkości obrotowej.

2.

M=f(n) – moment silnika w funkcji prędkości obrotowej.

Program wyznaczany jest dla warunków przyjętych za najbardziej typowe dla danego statku.

31. Jakie podstawowe zadania stawia się układowi sterującemu zespołem napędowym ze śrubą nastawną?
Układ sterujący zespołem napędowym ze śrubą nastawną ma za zadanie dobrać dla wybranej przez operatora
prędkości statku Vs takie nastawy prędkości obrotowej silnika n i skoku śruby H ażeby sprawność zespołu
napędowego osiągnęła wartość maksymalną w całym zakresie warunków zewnętrznych oraz w różnych stanach
pracy silnika , śruby i kadłuba.

32.Kiedy mówimy o sterowaniu optymalnym o sterowaniu optymalnym zespołem napędowym ze śrubą
nastawną?
O sterowaniu optymalnym zespołem napędowym ze śrubą nastawną możemy mówić gdy dla danego stanu
obciążenia ustawimy taką nastawę skoku śruby H i taką prędkość obrotową silnika n przy których występuje

maksymalna wartość sprawności zespołu ruchowego. Dla określenia optymalnej pracy nastaw (n,H)opt
wymagana jest znajomość aktualnych charakterystyk silnika , śruby , kadłuba i charakterystyki napędowej.