SPRAWOZDANIE Z DWICZENIA LABORATORYJNEGO

Politechnika Śląska w Gliwicach

INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI I STEROWANIA UKŁADÓW

LABORATORIUM
SYSTEMÓW CAD

W UKŁADZIE

STEROWANIA

Sprawozdanie z dwiczenia

„Badanie regulatora PI”

Semestr

VII

Sekcja

4

Wykonano:

13.10.2012r.

Ocena:

Imię i nazwisko

1. Szeja Marcin

Oddano:

27.10.2012r.

1. Cel dwiczenia

Celem dwiczenia jest poznanie właściwości regulatora PI w wykorzystaniu programu MatLAB.
Dwiczenie realizowane w w/w programie doskonale odwzorowanie regulatora PI, jak również
zdobywamy doświadczenie, które może przydad się w przyszłości.

2. Zadania

2.1.1 Odpowiedź regulatora na PI na skok jednostkowy :

Dane: Kp=2, Ki=20, [Upper lower]= [10 -10], Step -> 2 0,1s

2.1.1.a. Schemat układu:

2.1.1.b. Zarejestrowane przebiegi:

Step

Scope

PI

Discrete

PI Controller

2.1.2. Odpowiedź regulatora na PI na skok jednostkowy :

PI1(fioletowy): (Kp=2, Ki=20, Upper lower= 10 -10); PI2(niebieski): (Kp=1, Ki=20, Upper lower= 10 -10)
PI3(czerwony): (Kp=4, Ki=20, Upper lower= 10 -10); PI4(zielony): (Kp=2, Ki=30, Upper lower= 10 -10)
PI5(granatowy): (Kp=2, Ki=10, Upper lower= 10 -10)

2.1.2.a. Schemat układu:

Step

Scope

PI

Discrete

PI Controller4

PI

Discrete

PI Controller3

PI

Discrete

PI Controller2

PI

Discrete

PI Controller1

PI

Discrete

PI Controller

2.1.2.b. Zarejestrowane przebiegi:

2.2 Generator sygnału prostokątnego

Dane: Amplitude=8, period =1/5; pulse width=50%

2.2.a.Schemat układu:

2.2.b.Zarejestrowane przebiegi:

2.3 Generatory sygnału prostokątnego

Dane: Generator: Amplitude=4, period =1/5; pulse width=25%
Generator1: Amplitude=4, period =1/5; pulse width=75%; Phase delay= -0.05

2.3.a.Schemat układu:

Scope

Pulse

Generator1

Pulse

Generator

-4

Constant

2.3.b.Zarejestrowane przebiegi:

2.3 Odpowiedź regulatora PI na przebieg prostokątny jak w punkcie 2.2

Dane: Generator : Amplitude=4, period =1/5; pulse width=75%; Phase delay= -0.25*1/5

PI1(fioletowy): (Kp=2.5, Ki=20, [Upper Lower]= [10 -10]); PI2(niebieski): (Kp=1, Ki=20, [Upper
Lower]= [10 -10]); PI3(czerwony): (Kp=4, Ki=20, [Upper Lower]= [10 -10]) ; PI4(zielony): (Kp=2.5,
Ki=30, [Upper Lower]= [10 -10]); PI5(granatowy): (Kp=2.5, Ki=10, [Upper Lower]= [10 -10])

2.3.a. Schemat układu:

2.3.b. Zarejestrowane przebiegi:

2.4 Odpowiedź regulatora PI dla różnych nastawieo regulatora i przebiegu prostokątnym jak w

punkcie 2.3

Dane: Generator: Amplitude=4, period =1/5; pulse width=75%; Phase delay= -0.05*0.025

Generator1 : Amplitude=4, period =1/5; pulse width=25%; Phase delay= -0.025

PI1(fioletowy): (Kp=0, Ki=20, [Upper Lower]= [10 -10]); PI2(niebieski): (Kp=1, Ki=20, [Upper Lower]=
[10 -10]); PI3(czerwony): (Kp=4, Ki=20, [Upper Lower]= [10 -10]); PI4(zielony): (Kp=2.5, Ki=30, [Upper
Lower]= [10 -10]); PI5(granatowy): (Kp=2.5, Ki=10, [Upper Lower]= [10 -10])

2.4.a.Schemat układu:

2.4.b.Zarejestrowane przebiegi:

3. Wnioski

Analizując odpowiedź regulatora PI na skok jednostkowy zauważono, że regulator po przejściu
przez wartośd zadaną zaczyna dalej narastad do uzyskania zadanej wartości Kp. Jeżeli sygnał
osiągnie już w/w wartośd kontynuuje narastanie sygnału do uzyskania zadanej wartości Ki, gdy
wartośd Ki zostanie już osiągnięta sygnał stabilizuje się i jest stały. Zmiana wartości Kp powoduje
podtrzymanie się sygnału wejściowego, co zauważono w przebiegu 2.1.2.b. Czym większy Kp tym
podtrzymanie sygnału w linii pionowej jest wydłużone do osiągnięcia zadanej wartości. Następnie
sygnał wzrasta liniowo do osiągnięcia wartości Ki. Generator daje nam możliwośd ustawienia
szerokości impulsu, wykorzystaną tą opcję w punkcie 2.3 i 2.4. W pierwszym przypadku
zastosowano jeden generator z 75% wypełnieniem. Układ zachowywał się podobnie jak w
przypadku podania skoku jednostkowego. Sygnały powtarzały się z większą częstotliwością
przechodząc w czasie 1 sekundy przez 3 pełne okresy. Porównując przebiegi 2.3 i 2.4 stwierdzam,
iż dokładając drugi generator o mniejszym wypełnieniu, odpowiedź regulatora pojawia się z
większą częstotliwością.