AKADEMIA TECHNICZNO-HUMANISTYCZNA

W BIELSKU-BIAŁEJ

KATEDRA PODSTAW BUDOWY MASZYN

Instrukcje laboratoryjne

Charakterystyki skokowe liniowych elementów automatyki

2. Charakterystyki skokowe liniowych elementów automatyki

Cel wiczenia:

Celem wiczenia jest identyfikacja obiektów automatyki metod odpowiedzi na skok

jednostkowy (charakterystyk czasowych), wyznaczenie własno ci dynamicznych badanych
obiektów oraz wyznaczenie transmitancji obiektów.

Wst p

Charakterystyk skokow nazywamy odpowied elementu na skokowe wymuszenie

( )

( )

t

u

t

u

1

0

=

wprowadzone na jego wej cie.

( )

≥

<

=

0

dla

1

0

dla

0

t

t

t

1

Charakterystyki skokowe okre la si zwykle do wiadczalnie i wówczas stanowi podstaw do
identyfikacji elementu [1] wyznaczaj c jednoznaczny opis w relacji wej cie-wyj cie elementu
w funkcji czasu.

Przebieg wiczenia:

•

Nale y zbudowa kolejno według podanych w tab. 2.1 schematów badane obiekty
elektryczne i poł czy z generatorem i rejestratorem zgodnie z rys. 2.1.

•

Uwaga: przed wykonaniem charakterystyki nale y sprawdzi prawidłowo poł cze
elektrycznych. Ustawi na generatorze pr d wyj ciowy 0,01 A. Wykona
charakterystyki skokowe zgodnie z zaleceniami prowadz cego zaj cia.

•

Zarejestrowa odpowiedzi skokowe obiektów dla podanych przez prowadz cego
kombinacji parametrów R, L, C, wykonuj c dla ka dej kombinacji jeden pomiar.

•

Zbudowa układ do zdejmowania charakterystyk skokowych w oparciu o gotowe
obiekty i zarejestrowa odpowiedzi skokowe.

•

Zmierzy oporno ci badanych obiektów.

Uwaga: Zanotowa nastawy rejestratora podczas zdejmowania

charakterystyk skokowych.

Rys.2.1. Schemat układu do zdejmowania charakterystyk skokowych.

Element

automatyki

u(t)=1I(t)

y(t)

Generator

Rejestrator

u(t)

1

t

y(t)

t

AKADEMIA TECHNICZNO-HUMANISTYCZNA

W BIELSKU-BIAŁEJ

KATEDRA PODSTAW BUDOWY MASZYN

Instrukcje laboratoryjne

Charakterystyki skokowe liniowych elementów automatyki

Tab.2.1. Schematy badanych elementów liniowych

Nr

SCHEMAT UKŁADU

WARTO

PARAMETRÓW

1.

1. R

1

= 5 k

Ω

R

2

=5 k

Ω

2. R

1

= 10 k

Ω

R

2

=5 k

Ω

3. R

1

= 15 k

Ω

R

2

=5 k

Ω

4. R

1

= 10 k

Ω

R

2

=5 k

Ω

5. R

1

= 10 k

Ω

R

2

=10 k

Ω

6. R

1

= 10 k

Ω

R

2

=15 k

Ω

2.

1. R

1

= 1 k

Ω

C=2200

µ

F

2. R

1

= 2,5 k

Ω

C=1470

µ

F

3. R

1

= 5 k

Ω

C=1000

µ

F

4. R

1

= 10 k

Ω

C=470

µ

F

3.

1. R

1

= 1 k

Ω

C=2200

µ

F

2. R

1

= 2,5 k

Ω

C=2200

µ

F

3. R

1

= 5 k

Ω

C=1000

µ

F

4. R

1

= 10 k

Ω

C=1000

µ

F

4.

1. R

1

= 10 k

Ω

R

2

= 10 k

Ω

C=1000

µ

F

2. R

1

= 10 k

Ω

R

2

= 4 k

Ω

C=2200

µ

F

3. R

1

= 4 k

Ω

R

2

= 10 k

Ω

C=2200

µ

F

4. R

1

= 4 k

Ω

R

2

= 1 k

Ω

C= 4400

µ

F

R

1

R

2

U

Y

R

1

C

U

Y

C

R

1

U

Y

R

1

R

2

C

U

Y

AKADEMIA TECHNICZNO-HUMANISTYCZNA

W BIELSKU-BIAŁEJ

KATEDRA PODSTAW BUDOWY MASZYN

Instrukcje laboratoryjne

Charakterystyki skokowe liniowych elementów automatyki

Nr

SCHEMAT UKŁADU

WARTO

PARAMETRÓW

5.

1. R

1

= 10 k

Ω

R

2

= 10 k

Ω

C=1000

µ

F

2. R

1

= 10 k

Ω

R

2

= 4 k

Ω

C=2200

µ

F

3. R

1

= 4 k

Ω

R

2

= 10 k

Ω

C=2200

µ

F

4. R

1

= 4 k

Ω

R

2

= 10 k

Ω

C=1000

µ

F

6.

1. R

1

= 1 k

Ω

R

2

= 10 k

Ω

C=2200

µ

F

2. R

1

= 1 k

Ω

R

2

= 20 k

Ω

C=2200

µ

F

3. R

1

= 5 k

Ω

R

2

= 100 k

Ω

C=2200

µ

F

7.

1. R

1

= 0

Ω

C=4400

µ

F

2. R

1

= 10

Ω

- || -

3. R

1

= 30

Ω

- || -

4. R

1

= 50

Ω

- || -

5. R

1

= 75

Ω

- || -

6. R

1

= 100

Ω

- || -

7. R

1

= 125

Ω

- || -

8. R

1

= 0

Ω

C=470

µ

F

L- nieliniowe

8.

1. R

1

= R

2

= 10 k

Ω

C

1

= C

2

=1000

µ

F

2. R

1

= 1 k

Ω

R

2

= 10 k

Ω

C

1

= C

2

=2200

µ

F

3. R

1

= R

2

= 10 k

Ω

C

1

=470

µ

F C

1

=2200

µ

F

Uwagi o sprawozdaniu:

•

Okre li transmitancje operatorowe obiektów wskazanych przez prowadz cego
i obliczy parametry dynamiczne wyst puj ce w tych transmitancjach.

•

Z zarejestrowanych odpowiedzi skokowych wyznaczy parametry dynamiczne
obiektów i porówna z obliczonymi analitycznie (T, k).

R

1

R

2

C

U

Y

R

1

C

R

2

U

Y

R

1

L

C

U

Y

R

1

C

1

R

2

C

2

U

Y

AKADEMIA TECHNICZNO-HUMANISTYCZNA

W BIELSKU-BIAŁEJ

KATEDRA PODSTAW BUDOWY MASZYN

Instrukcje laboratoryjne

Charakterystyki skokowe liniowych elementów automatyki

•

Dla elementu oscylacyjnego(R, L, C) oszacowa okres oscylacji i obliczy
zredukowany współczynnik tłumienia

ξ

.

•

Dokona analizy wpływu zmiany parametrów elektrycznych na parametry
dynamiczne elementów.

Literatura

[1]. Maczy ski K., Kłosi ski J., Piko S., Suwaj S.: Podstawy automatyki w przykładach i wiczeniach

laboratoryjnych. Skrypty dla szkół wy szych. Politechnika Łódzka, Łód 1989.