Sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych

Technika Regulacji 2

Kod przedmiotu: W05044

Ćwiczenie numer: 5

Temat: Dobór nastaw regulatora na podstawie charakterystyki czasowej obiektu sterowania

Wykonujący ćwiczenie: Jan Waś

Michał Robert Wilga

Paweł Tur

Studia dzienne

Kierunek: Elektronika i Telekomunikacja

Specjalność: teleinformatyka

Semestr V Grupa laboratoryjna: L 05

Prowadzący ćwiczenie: mgr inż. Kociszewski Rafał

...............

OCENA

11.12.2006

Data wykonania ćwiczenia

..................................

Data i podpis prowadzącego

1. Cel ćwiczenia.

   
   Ćwiczenie polega na wykonaniu syntezy regulatora, w ramach struktury PID, na podstawie wskaźników jakości regulacji odczytywanych z charakterystyki skokowej wynikowego układu regulacji..
   
   

2. Stanowisko laboratoryjne.
   
   Stanowisko laboratoryjne składa się z:

   1. Komputera PC z zainstalowaną kartą akwizycji danych PCL-818L oraz oprogramowaniem GENIE i MATLAB

   2. Terminala PCLD z kablem połączeniowym

   3. Zestawu modelu analogowego obiektu (MAO)

   4. Regulator cyfrowy SIPART DR22
      
      

3. Przebieg ćwiczenia.

   1. Rejestracja charakterystyki skokowej obiektu regulacji oraz wyznaczenie na jej podstawie parametrów R i L (załącznik).
      
      

   2. Wyznaczenie nastaw regulatorów P, PI, PID według metody Ziegler'a-Nichols'a
      (tab. 1).
      
      

   3. Zamodelowanie uzyskanych układów regulacji, wyznaczenie podstawowych wskaźników jakości regulacji (rys. 3, 4 i 5 oraz tab. 2).
      
      

Rys. 1. Schemat blokowy badanego układu regulacji (T₀ = 1).

Rys. 2. Schemat blokowy układu regulacji z regulatorem PID.

4. Przedstawienie wyników.
   
   

	kp	Ti	Td
P	0,303
PI	0,2727	3,96
PID	0,3636	2,4	0,6

Tab. 1. Nastawy regulatora.

	Czas ustalenia	Wartość maksymalna
P	5.2731 s	0.3529
PI	23.5444 s	1
PID	13.9733 s	1.0568

Tab. 2. Wskaźniki regulacji.

Rys. 3. Odpowiedź układu regulacji z regulatorem P.

Rys. 4. Odpowiedź układu regulacji z regulatorem PI.

Rys. 5. Odpowiedź układu regulacji z regulatorem PID.

5. Wnioski.

   1. Zarejestrowane odpowiedzi układów regulacji widoczne na rys. 3, 4 i 5 nie zawierają skali czasu, co wynika z błędu wykonujących ćwiczenie podczas ich zapisu. Jednak wartości czasu ustalenia zostały odczytane podczas zajęć, kiedy wykonujący dysponowali kompletnymi wykresami.
      Wszystkie regulatory pobudzone zostały impulsem skokowym o wartości 1.

   2. Jak widać, najlepsze wskaźniki regulacji otrzymaliśmy dla układu PID. Układ regulatora P miał najmniejszy czas ustalenia, lecz odpowiedź ustaliła się na najniższej wartości. Regulator PI osiągnął bardzo duży czas ustalenia.
      Przeregulowanie regulatora PID wynosi χ=5,68%.