WSTEP DOC


WSTĘP

Większość studentów odrabiających laboratorium automatyki uczestniczy w prowadzonych równolegle wykładach, związanych z podstawami automatyki. W związku z tym zwłaszcza w pierwszych tygodniach mogą wystąpić trudności, wynikające z konieczności szybkiego przyswojenia terminologii tzw. pojęć podstawowych. Wydaje się więc celowe wyjaśnienie niektórych ważniejszych określeń i definicji.

Sygnał - umowna cecha określonej wielkości fizycznej zawierająca informację.

Linia łącząca - łącze zapewniające przekazywanie informacji bez zniekształceń.

Człon - element o jednym sygnale wejściowym i jednym wyjściowym, przetwarzający informacje (mnożenie przez stałą, różniczkowanie, całkowanie)

Wielkość regulowana (y) - cecha fizyczna obiektu, charakteryzująca stan obiektu i przyjęta jako regulowany parametr, np. prędkość obrotowa wału silnika, temperatura pomieszczenia, ciśnienie pary w walczaku itp.

Wartość zadana (yz) - sygnał reprezentujący pożądaną w danej chwili wartość wielkości regulowanej (sterowanej).

Odchyłka (błąd, uchyb) regulacji - różnica między wartością zadaną, a zmierzoną wartością wielkości regulowanej (e = yz - y).

Przekształcenie Laplace'a - przekształcenie całkowe, polegające na przyporządkowaniu funkcji zmiennej czasowej f(t), nazywanej oryginałem, funkcji zmiennej zespolonej F(s), nazywanej transformatą.

0x01 graphic
(1)

lub

0x01 graphic
(2)

gdzie: s - zmienna zespolona, 0x01 graphic

0x01 graphic

Transmitancja operatorowa - stosunek transformaty sygnału wyjściowego do transformaty sygnału wejściowego, przy zerowych warunkach początkowych (rysunek 1)

0x08 graphic
x(t) y(t)

0x08 graphic
0x08 graphic

Rys.1.Sposób przedstawiania obiektu na schematach:

x(t) - sygnał wejściowy, y(t) - sygnał wyjściowy

0x01 graphic
(3)

gdzie: 0x01 graphic
- transformata Laplace'a sygnału wyjściowego członu (obiektu),

0x01 graphic
- transformata Laplace'a sygnału wejściowego członu (obiektu).

Właściwości obiektu - wiążą się ze sposobem przetwarzania sygnałów wejściowych na wyjściowe, przy czym istotne są warunki przetwarzania, które mogą odpowiadać bądź stanom statycznym w obiekcie, bądź dynamicznym.

Przez statyczne warunki przetwarzania rozumie się przetwarzanie w stanach ustalonych, w których zarówno sygnały wejściowe, jak i wyjściowe mają ustalone wartości, a ich pochodne przyjmują wartości zerowe.

Związki między sygnałami wejściowymi a wyjściowymi w warunkach statycznego przetwarzania określają właściwości statyczne obiektu, np.:

0x01 graphic
(obiekt liniowy) (4)

0x01 graphic
(obiekt nieliniowy) (5)

Związki między sygnałami wejściowymi a wyjściowymi obiektu w warunkach nieustalonych określają jego właściwości dynamiczne, które mogą być opisane za pomocą czasowych równań różniczkowych. Dla obiektów liniowych przyjęto opisywać te związki za pomocą równań różniczkowych liniowych o stałych współczynnikach.

Jeśli założy się, że badany obiekt ma tylko jeden sygnał wejściowy i jeden wyjściowy, to równanie różniczkowe jest postaci:

0x01 graphic
0x01 graphic
(6)

W statycznych warunkach przetwarzania równanie (6) sprowadza się do równania (4).

Stosując transformatę Laplace'a, z równania (6) dla zerowych warunków początkowych, uzyskuje się transmitancję operatorową obiektu

0x01 graphic
(7)

Dla obiektów realizowalnych fizycznie musi być spełniony warunek n≥m.

Współczynniki równań (6) i (7) mają wartości stałe, które są nazywane

0x01 graphic
- stałe czasowe,

0x01 graphic
-współczynniki wzmocnienia.

Odpowiedź (charakterystyka ) skokowa jest to, przedstawiony w czasie, przebieg zmian sygnału wyjściowego obiektu (układu) pod wpływem wymuszenia skokowego. Wiąże się z tym pojęciem tzw. metoda skokowa, stosowana powszechnie w eksperymentalnym badaniu właściwości dynamicznych obiektów (elementów, układów). Uzyskana w wyniku eksperymentu odpowiedź skokowa umożliwia kwalifikowanie badanego obiektu (elementu, układu) do odpowiedniej klasy obiektu oraz może być podstawą do wyznaczania transmitancji operatorowej obiektu (elementu, układu).

Układ regulacji. Podstawowym systemem rozpatrywanym w laboratorium automatyki jest układ regulacji. Może on być przedstawiony w postaci tzw. schematu blokowego (rysunek 2).

0x08 graphic

Rys.2.Schemat blokowy układu automatycznej regulacji (UAR):

y - wielkość regulowana, ym. - wielkość mierzona (sygnał informujący

o wielkości regulowanej), yz - wielkość zadana, w - sygnał wiodący,

e - odchyłka regulacji (e = yz - ym.), u -wielkość regulująca,

r - wymuszenie regulujące, z - wielkości zakłócające

Na rysunku 2 podano nazwy elementów i sygnałów układu regulacji. W układzie tym można wyróżnić trzy zespoły:

  1. przejmujący informację (zespół pomiarowy),

  2. przetwarzający informację, czyli tzw. część centralna układu regulacji, do której należą: zadajnik, sumator i regulator,

  3. wykonawczy zawierający siłownik i nastawnik.

Elementy układu regulacji są powiązane liniami łączy , których zadaniem jest przesyłanie sygnałów (informacji) między elementami.

OBIEKT



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
ćw 17 wstęp doc
Wstęp (8) DOC
07 09 TIOB W07 09 roboty ziemne wstep DOC
wstep (6) doc
ćw 16 wstęp doc
ćw 18 wstęp doc
ćw 26 wstęp doc
HISTORIA wstęp doc
~$omieniowanie wstęp doc
WSTEP (4) DOC
cw31 wstep doc
ćw 23 wstęp doc
¦ćwiczenie 11 wstep doc
wstep (7) doc
Or Sprzedawca-wstęp, Ocena-Ryzyka-DOC
SPG wyklady doc, Wstęp pojecia, Systemy pracy grupowej

więcej podobnych podstron