1

Układy cyfrowej regulacji prędkości i położenia

w serwonapędach prądu stałego

Treść ćwiczenia

1 Wprowadzenie teoretyczne

1.1 Ogólna charakterystyka układów serwonapędowych

1.2 Właściwości regulatorów cyfrowych

1.3 Model cyfrowy silnika obcowzbudnego

1.4 Projektowanie nastaw regulatorów

2 Instrukcja obsługi sterownika impulsowego

2.1 Opis pulpitu sterującego

2.2 Opis zasady obsługi sterownika impulsowego

2.3 Wartości opcjonalne nastaw parametrów regulatorów

2.4 Opis układu pomiarowego

3 Program ćwiczenia

3.1 Regulacja prędkości obrotowej – stany dynamiczne

3.2 Regulacja położenia – stany dynamiczne

4 Opracowanie sprawozdania

5 Literatura

1. Wprowadzenie teoretyczne

1.1

Ogólna charakterystyka układów serwonapędowych

Jedną z form realizacji sterowania procesu technologicznego jest regulacja automatyczna.

W procesie regulacji automatycznej do realizacji sterowania wykorzystuje się regulatory.

Regulator jest urządzeniem, które mierzy różnicę sygnałów wielkości zadanej i mierzonej, a

następnie przetwarza ją według określonej funkcji sterowania. W praktyce są stosowane

regulatory: analogowe, cyfrowe, cyfrowo-analogowe, adaptacyjne itp.

Podstawowym elementem regulatora jest układ regulacyjny ze sprzężeniem zwrotnym.

Potrzebny sygnał sprzężenia zwrotnego do regulatora dostarcza układ pomiarowy,

zawierający przetworniki zamieniające wielkość regulowaną na odpowiedni sygnał. W

urządzeniach elektroniki przemysłowej regulatory współpracują ze wzmacniaczem mocy, w

2

którym zależnie od rodzaju sterowanego procesu jest odpowiedni układ przekształtnika

energoelektronicznego. Schemat typowego układu regulacji pokazano na rys.1.

Rys.1 Schemat typowego układu regulacji

Sterowany przez regulator, układ energoelektroniczny reguluje przepływem energii

elektrycznej do obiektu regulacji. Obiekt regulacji jest to układ dynamiczny, w którym można

wymusić pożądane przebiegi procesów za pomocą regulatora. Wielkością wyjściową obiektu

jest parametr, którego wartość pozwala wnioskować o przebiegu procesu.

1.2

Właściwości regulatorów cyfrowych

Układy regulatorów cyfrowych są rozbudowanymi urządzeniami elektronicznymi. W ich

skład wchodzą: mikroprocesor, pamięć, przetworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowo-

analogowe, filtry wejściowe oraz układy dodatkowe umożliwiające komunikację i

wizualizację procesu. Wykonuje się je jako urządzenia aparatowe, które mogą pracować

niezależnie lub modułowe regulatory kasetowe wchodzący w skład dużych systemów

przemysłowych. Algorytmy sterowania cyfrowego wykorzystuje się również w komputerach

przemysłowych,

sterujących

procesami

automatyki.

Cyfrowe

układy

sterowania

charakteryzują się tym, że w ściśle określonych przedziałach czasu (próbkowanie sygnału)

następuje odczytywanie stanu procesu i oddziaływanie na proces. Czujniki, przetworniki

pomiarowe i przetworniki analogowo-cyfrowe dostarczają informację o stanie procesu, co

okres T

S

. Przetworniki cyfrowo-analogowe aktualizują, co okres wartość wielkości sterującej.

Zasadą działania regulatorów dyskretnych jest wprowadzenie stabilizującego ujemnego

sprzężenia zwrotnego.

Projektowanie systemów cyfrowych wymaga znajomości teorii sterowania dyskretnego

oraz architektury mikroprocesora wraz ze środowiskiem oprogramowania. Pozwala to na

praktyczną realizację algorytmów sterowania. Z uwagi na liczne korzyści wynikające z

zastosowania regulatorów cyfrowych stały się one znaczącą konkurencją dla rozwiązań

3

analogowych. Do podstawowych zalet regulatorów cyfrowych możemy zaliczyć: względną

łatwość modyfikacji algorytmu sterowania, możliwość realizacji złożonych algorytmów

sterowania, dużą dokładność, wykonywane matematyczne operacje dodawania i odejmowania

podczas przetwarzania dyskretnego są praktycznie wykonywane bezbłędnie, możliwość

współdzielenia czasu pomiędzy różnymi zadaniami, zdolność do pracy w systemach

komputerowych czy też zdolność do samonastrajania lub autonastrajania parametrów.

Regulatory cyfrowe mają też wady do których zaliczamy: problemy numeryczne (błędy

zaokrąglenia, obcięcia, przepełnienia), trudności w projektowaniu, konieczność stosowania

wydajnych mikroprocesorów i innych urządzeń cyfrowych co zwiększa dodatkowo koszt

regulatora.

Wprowadzenie mikrokontrolerów do automatyki umożliwiło niemal dowolne

konfigurowanie struktur układów regulacyjnych. Pozwala to optymalnie dobrać rodzaj

regulatora do sterowanego procesu. Kryteria, jakimi należy się kierować przy wyborze

algorytmu sterowania wynikają z szeregu zasad. Największy wpływ mają: właściwości

dynamiczne i statyczne obiektu regulacji, zakres zmian parametrów procesu oraz możliwości

sprzętowe zastosowania optymalnego algorytmu. Przedstawiony na rys.2 podział jest

uszeregowaniem różnego typu algorytmów sterowania cyfrowego.

Rys. 2 Podział algorytmów sterujących

Dyskretne układy regulacji mogą charakteryzować następujące parametry:

•

wskaźnik regulacji q(z)

•

wskaźnik nadążania m

•

czułość ∆y(z) wielkości regulowanej y(z) na zmiany parametrów obiektu G

O

(z) (rys.3)

4

Rys. 3 Schemat do wyznaczania transmitancji zamkniętej układu regulacji

Cechą charakterystyczną cyfrowych układów sterowania jest występowanie sygnałów

analogowych oraz sygnałów dyskretnych. Dyskretyzacja jest procesem jednoznacznego

przekształcenia funkcji analogowych do postaci cyfrowej. Efekt dyskretyzacji nie może

zostać zaniedbany dlatego też podstawowym parametrem cyfrowego układu sterowania jest

okres próbkowania oznaczony jako T

s

. Minimalną pulsację

ω

s

z jaką powinien być

próbkowany sygnał analogowy, aby można było go odtworzyć z sygnału impulsowego,

określa twierdzenie Shannona-Kotielnikowa.

Podstawą do prawidłowego doboru nastaw regulatorów jest zbudowanie takiego modelu

procesu, który będzie jak najwierniej symulował układ rzeczywisty. Projektowanie regulatora

rozpoczyna się od wybrania i zdefiniowania obiektu sterowania. W tym przypadku jest nim

maszyna obcowzbudna prądu stałego.

1.3. Model cyfrowy maszyny obcowzbudnej prądu stałego

Projektowanie regulatora i symulowanie właściwości układu serwomechanizmu,

rozpoczyna się od wybrania i zdefiniowania modelu maszyny. W tym celu traktujemy

maszynę jako układ elektromechaniczny opisany równaniami różniczkowymi. Stan i rodzaj

pracy maszyny oraz wielkości współczynników w równaniach pozwalają przyjąć pewne

założenia upraszczające, które w znacznym stopniu ułatwią projektowanie.

Podstawowe dane znamionowe maszyny prądu stałego typu PZB 32b: P

N

=1,5 kW,

U

N

=230 V, I

N

=6,5A , n

N

=2850 obr/min, J=0,045 kg·m

2

, R

a

=4,7 Ω, L

a

=0.012 H.

Równania opisujące silnik obcowzbudny w dziedzinie czasu:



















=

=

+

⋅

+

=

⋅

+

⋅

Ω

t

U

E

i

R

t

i

L

T

Ω

B

Ω

J

t

d

d

d

d

)

(

d

d

e

ϕ

(11.1)

5

Zasilanie uzwojenia wzbudzenia z niezależnego źródła pozwala przyjąć stały strumień

wzbudzenia w maszynie, stąd stałe wynoszą:

67

.

0

2850

30

5

.

6

7

.

4

230

)

30

(

N

N

N

N

N

=

⋅













⋅

−

=

=

⋅

⋅

−

=

=

Ω

⋅

=

π

π

n

I

R

U

Ω

E

c

c

E

(11.2)

W założeniach upraszczających pomijamy moment tarcia oraz przyjmujemy, stały moment

bezwładności.

B

.

Ω=0,

J=const.

Po wykonaniu transformaty Laplace’a otrzymujemy równania opisujące silnik obcowzbudny

w dziedzinie operatorowej

s

.











=

⋅

=

⋅

+

⋅

+

⋅

⋅

⋅

=

⋅

⋅

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

s

Ω

s

s

Φ

s

U

s

Ω

c

s

I

R

s

I

s

L

s

I

k

s

Ω

s

J

(11.3)

Ω(s) – funkcja operatorowa prędkości,

Φ(s) - funkcja operatorowa drogi kątowej.

Transmitancja operatorowa obiektu wyrażająca zależność prędkości obrotowej silnika od

napięcia zasilającego silnik

k

c

s

J

R

s

L

J

k

s

U

s

Ω

G

O

⋅

+

⋅

⋅

+

⋅

⋅

=

=

2

)

(

)

(

(11.4)

w przypadku maszyny typu PZb 32b transmitancja wynosi

)

1

10

45

.

2

(

)

1

41

.

0

(

49

.

1

3

+

⋅

⋅

⋅

+

⋅

=

−

s

s

G

O

Na podstawie transmitancji operatorowej możemy wyznaczyć stałe czasowe obiektu:

T

1

=0,41

T

2

=0,00245

77

.

0

5

.

6

2850

1500

30

30

N

N

N

N

eN

e

=

⋅

⋅

⋅

=

=

⋅

⋅

⋅

=

=

⋅

=

π

π

I

n

P

I

T

k

i

k

T

6

Stała czasowa T

2

silnika wynikająca z indukcyjności twornika jest wielokrotnie mniejsza

od stałej T

1

zależnej od momentu bezwładności. Wielkościami regulowanymi w

serwomechanizmie jest prędkość obrotowa albo droga kątowa, Czas odpowiedzi obiektu

zależy zdecydowanie od momentu bezwładności J, dlatego pomija się stałą T

2

wynikającą z

indukcyjności twornika. W przypadku syntezy regulatorów prądu (momentu) założenie

(pomijające indukcyjność twornika L) jest błędne.

W rezultacie model silnika opisany jest transmitancją w postaci

k

c

s

J

R

k

s

U

s

Ω

G

O

⋅

+

⋅

⋅

=

=

)

(

)

(

(11.5)

W przypadku maszyny typu PZb 32b transmitancja wynosi:

)

1

41

.

0

(

49

.

1

+

⋅

=

s

G

O

Serwomechanizm jest układem napędowym, który zapewnia regulację prędkości

obrotowej albo kąta położenia. Symulowanie i projektowanie regulatorów położenia wymaga

określenia transmitancji określającej zależność drogi kątowej od napięcia zasilającego

twornik.

s

G

G

O

O

1

⋅

=

Φ

(11.6)

Regulatory mają służyć do sterowania zespołem maszynowym, w którym na jednym wale

sprzężone są dwie takie same maszyny prądu stałego. Z tego powodu wypadkowy moment

bezwładności będzie dwukrotnie większy.

Transmitancje dyskretne silnika w dziedzinie

z

wynoszą odpowiednio:

L=0.012 H

0,0002714

0,9527

0,008508

0,06241

)

(

2

+

⋅

−

+

⋅

=

z

z

z

z

G

o

L=0

9759

,

0

0359

,

0

)

(

−

=

z

z

G

o

7

1.4

Dobór nastaw regulatorów

Projektowanie regulatorów dyskretnych można wykonywać dwiema metodami:

zaprojektowanie regulatora w dziedzinie zmiennej

s

, a następnie przejście na postać

dyskretną

z

,

•

zaprojektowanie regulatora w dziedzinie zmiennej dyskretnej

z

, w tym przypadku

obiekt musi być też opisany w dziedzinie

z

Przy projektowaniu regulatora należy uwzględnić dodatkowe bloki ograniczające wartość

oraz czas narastania sygnału sterującego. Teoretyczny sygnał wyjściowy z regulatora ma

dowolnie dużą wartość i narasta w nieskończenie krótkim czasie. Pominięcie tych ograniczeń

jest dużym odstępstwem od praktycznej realizacji regulatorów, ponieważ nie można

przekroczyć wartości znamionowych, a sygnały o dużej stromości uszkodziłyby układ.

Szczególnie narażony na uszkodzenia jest układ energoelektroniczny, który jest wrażliwy na

przekroczenie wartości znamionowych prądu lub napięcia czy też przekroczenia

dopuszczalnych naprężeń (zbyt duża stromość sygnału). Proces projektowania regulatora

może zostać przeprowadzony za pomocą programu Matlab/Simulink z wykorzystaniem

pakietu Nonlinear Control Desing Blockset. Schematy blokowe serwonapędu pokazano na

rys. 4 dla regulatora prędkości oraz na rys.5 w przypadku regulatora położenia.

Rys.4 Schemat serwonapędu przy regulacji prędkości

Rys.5 Schemat serwonapędu przy regulacji drogi kątowej

8

Regulator PID

Transmitancja ciągła regulatora PID w postaci ogólnej wynosi:

)

1

1

1

1

(

+

⋅

⋅

+

⋅

+

⋅

=

s

T

s

T

s

T

k

G

D

D

D

I

p

PID

α

(11.7)

gdzie:

k

p

– wzmocnienie regulatora,

T

I

– stała czasowa członu całkującego,

T

D

– stała czasowa członu różniczkującego,

α

D

– współczynnik różniczkowania.

W modelu Simulinku wykorzystano blok PID, którego funkcja przenoszenia jest

wyrażona przez parametry P,I,D,N i ma postać:

1

1

)

(

+

⋅

⋅

+

+

=

s

N

s

D

s

I

P

s

G

(11.8)

N – współczynnik różniczkowania rzeczywistego

Wartości parametrów P I D występujące we wzorze w odniesieniu do podanego wcześniej

modelu rzeczywistego wynoszą:





















=

⋅

=

=

=

D

D

D

P

I

P

P

T

N

T

k

D

T

k

I

k

P

α

(11.9)

Regulator typu deadbeat

Algorytmu deadbeat używa się wtedy, gdy potrzebny jest określony i krótki czas ustalenia

przebiegu. Ponadto wyznaczenie regulatora deadbeat nie wymaga wielu obliczeń. Algorytmy

tego typu stosuje się w systemach regulacji adaptacyjnej. Wadą tych regulatorów są duże

wartości sygnałów sterujących, co może prowadzić do nasycania się elementów

wykonawczych. Jedynym parametrem, jaki możemy zmieniać w regulatorach tego typu jest

czas próbkowania T

S

.

9

Transmitancja dyskretna elementu inercyjnego pierwszego rzędu bez opóźnienia

1

1

1

1

1

1

)

(

−

−

−

⋅

+

⋅

=

z

a

z

b

z

G

O

(11.10)

Na podstawie tej transmitancji obliczamy współczynniki, które określą stałe regulatora:

1

1

b

q

o

=

;

o

q

a

q

⋅

=

1

1

;

o

q

b

p

⋅

=

1

1

; (11.11)

Transmitancja cyfrowa regulatora:

1

1

1

1

1

1

)

(

−

−

−

⋅

−

⋅

+

=

z

p

z

q

q

z

G

o

R

(11.12)

Regulator Dahlina

Regulator Dahlina pozwala określić szybkość ustalania się wielkości regulowanej przez

odpowiedni dobór parametru λ. Parametr ten jest stałą czasową zamkniętej pętli regulacji.

Przy doborze regulator Dahlina, jeżeli transmitancja obiektu jest wyrażona w postaci:

1

)

1

(

1

)

(

−

+

−

⋅

−

⋅

=

z

a

z

b

z

G

d

O

(11.13)

Transmitancja regulatora ma postać:

)

1

(

1

1

)

(

+

−

−

−

⋅

−

⋅

−

⋅

−

=

d

R

z

q

z

p

b

z

n

m

z

G

(11.14)

gdzie stałe regulatora wyliczamy z zależności:























−

⋅

=

⋅

=

−

⋅

=

−

=

−

−

−

−

)

1

(

)

1

(

1

S

S

S

S

λ

λ

λ

λ

T

T

T

T

e

b

q

e

b

p

e

a

n

e

m

(11.15)

10

Instrukcja obsługi sterownika impulsowego

2.1 Opis pulpitu sterującego

2.2 Opis zasady obsługi układu

Program obsługi sterownika impulsowego, umożliwia wybór i parametryzację algorytmu,

jakim ma być sterowany silnik prądu stałego.

Po włączeniu zasilania sterownika (klawisz Power) na wyświetlaczu LCD widoczne jest

główne menu zawierające cztery funkcje:

>>

Uruchom sterownik <<

>>

Regulator

<<

>>

Zabezpieczenia

<<

>>

Opcje drukarki

<<

Aktualnie wybrana opcja jest zaznaczona przez wskazujące ją strzałeczki na krańcach

drugiego wiersza wyświetlacza LCD. Używając klawiszy kursorów: góra, dół możliwe jest

przemieszczanie się pomiędzy opcjami z menu. Wejście do podmenu uzyskuje się przez

wciśnięcie klawisza Enter (oznaczenie

), opuszczenie natomiast poprzez wciśniecie

klawisza Enter (

) lub Esc (oznaczenie ). Obecność w podmenu sygnalizowana jest w

pierwszym wierszu z znakami ].., które jednocześnie pozwalają na wyjście o jeden poziom

wyżej.

11

Po wybraniu w głównym menu opcji

Regulator

należy określić, który regulator

konfigurujemy: drogi kątowej czy prędkości.

>>

Wielkość regulowana <<

>>

Prędkość

<<

>>

Polozenie

<<

Następnie można wybrać jeden z trzech algorytmów sterowania cyfrowego (opcjonalnie

wybrany jest algorytm PID).

>>

Wybierz algorytm

<<

>>

PID

<<

>>

Deadbeat

<<

>>

Dahlin

<<

Istnieje możliwość zmiany parametrów każdego z regulatorów. Stałe k

p

, T

I

,T

D

, alfa

algorytmu PID, oraz parametr λ algorytmu Dahlina można modyfikować oddzielnie dla

regulacji drogi i prędkości. Tok projektowania regulatora Deadbeat i Dahlina uzależnia ich

transmitancje od transmitancji obiektu regulacji. W tym przypadku jest to transmitancja

zespołu dwóch maszyn prądu stałego. Okres próbkowania T

s

jest wspólny dla wszystkich

algorytmów. Po zaakceptowaniu jednego z regulatorów można uruchomić sterownik z

regulacją prędkości obrotowej lub drogi kątowej. Przez przycisk >Esc (

)< zatrzymujemy

silnik. Na rys.6 pokazano przykładową modyfikację podmenu

Regulator.

Rys.6 Struktura menu głównego i podmenu regulator

12

Po dokonaniu konfiguracji regulatora należy wrócić do menu głównego, wybrać opcję

>> Uruchom sterownik << i wejść do podmenu. Następnie należy wybrać jedną z

regulowanych wielkości tj. prędkość lub położenie. Po wybraniu wielkości regulowanej

należy zejść do kolejnego podmenu w celu ustawienia wartości wielkości regulowanej. Po

ustawieniu wartości należy powrócić do pierwszego podmenu i uruchomić sterownik.

W opcji >> Zabezpieczenia << można ustawić parametry służące do ochrony sterownika

przed uszkodzeniem.

Polecenie >> Opcje drukarki << jest nieaktywne.

2.3 Wartości opcjonalne nastaw parametrów

>> Regulator PID <<

>> Parametr kp <<

1,33/0,000015(prędkość/droga kątowa)

>> Parametr Ti <<

0,6

>> Parametr Td <<

0,007

>> Parametr α <<

0,35

>> Parametr Ts <<

20ms

>> Regulator Deadbeat <<

>> Parametr Ts <<

20ms

>> Regulator Dahlina <<

>> Parametr lambda <<

0,2/20000 (prędkość/droga kątowa)

>> Parametr Ts <<

20ms

>> Zabezpieczenia <<

>> Zab. termiczne 1 <<

40

O

>> Zab. termiczne 2 <<

70

O

>> Zab. nadpradowe <<

25A

>> Wsp. kalib. LEM'a<<

0,12V

13

2.4 Opis układu pomiarowego

Na rys. 7 jest pokazany schemat układu pomiarowego przy zastosowaniu

mikroprocesorowego sterownika impulsowego.

Rys.7 Schemat układu pomiarowego

W zastosowanym układzie pomiarowym zastosowano dwie identyczne maszyny prądu

stałego typu PZBb 32 b o następujących danych: P

N

=1,5 kW, I

N

= 6,5 A, U

N

=230 V, n

N

=2850

min

-1

, I

fN

=0,25 A.

Do rejestracji przebiegu prędkości służy oscyloskop cyfrowy HP 54600 A ze złączem

RS232C. Jako przetwornik prędkości wykorzystano prądnicę tachometryczną której stała

wynosi C

P

=55,37

V

1

min

−

. Droga kątowa może zostać wyznaczona pośrednio jako całka z

funkcji prędkości. Funkcję całkowania numerycznego posiada oscyloskop cyfrowy.

Oscyloskop cyfrowy (rys.8) jest połączony za pomocą złącza RS232C z komputerem PC, na

którym zainstalowane jest oprogramowanie HP BenchLink Scope (rys. 9). Umożliwiające

ono „zrzut” ekranów oscyloskopu (opcja Image) lub ściągnięcie zarejestrowanych

przebiegów czasowych w postaci punktów (opcja Waveform).

14

Rys.8 Oscyloskop cyfrowy

Rys. 9 Oprogramowanie HP BenchLink Scope

15

3 Program ćwiczenia

3.1 Regulacja prędkości obrotowej – stany dynamiczne

Połączyć układ pomiarowy zgodnie z pokazanym schematem na rys.7. Dokonać

rejestracji przebiegów czasowych prędkości obrotowej n w następujących przypadkach:

3.1.1 Rozruch silnika prądu stałego dla T

L

=0 oraz wartości prędkości obrotowej n = 2850

przy zastosowaniu regulatora typu:

- PID z nastawami standardowymi,

- Deadbeat z nastawą standardową,

- Dahlina z nastawą standardową.

3.1.2 Rozruch silnika prądu stałego dla T

L

=0 oraz ustawionej wartości prędkości obrotowej n

jak w punkcie 3.1.1. przy zastosowaniu regulatora typu:

- PID i zmniejszeniu wartości parametru k

p

w stosunku do nastawy standardowej,

- PID i zwiększeniu wartości parametru k

p

w stosunku do nastawy standardowej,

- PID i zmniejszeniu wartości czasu próbkowania T

s

w stosunku do nastawy standardowej,

- Dahlina i zmniejszeniu wartości parametru

λ

w stosunku do nastawy standardowej,

- Dahlina i zwiększeniu wartości parametru

λ

w stosunku do nastawy standardowej.

3.1.3 Rozruch silnika prądu stałego dla T

L

=0 oraz ustawionej wartości prędkości obrotowej n

innej niż w punkcie 3.1.1 (podanej przez prowadzącego zajęcia) przy zastosowaniu regulatora

typu:

- PID z nastawami standardowymi,

- Deadbeat z nastawą standardową,

- Dahlina z nastawą standardową.

3.1.4 Po dokonaniu rozruchu silnika dla T

L

=0, w stanie ustalonym dokonać skokowego

obciążenia momentem T

L

= T

N

przy zastosowaniu regulatora typu:

- PID z nastawami standardowymi,

- Dahlina z nastawą standardową.

W celu zarejestrowania przebiegu czasowego prędkości obrotowej układu należy

odpowiednio dobrać zakres pomiarowy oraz podstawę czasu oscyloskopu. W celu

16

zarejestrowania

całego

przebiegu

prędkości

należy

przed

uruchomieniem

mikroprocesorowego sterownika impulsowego przycisnąć klawisz RUN oscyloskopu. Aby

zatrzymać rejestrację przebiegu należy przycisnąć ponownie klawisz RUN. Aby skopiować

zarejestrowany przebieg należy w programie HP BenchLink Scope uruchomić opcję Image

(rys.9). Następnie wybrać opcję NEW oraz zaakceptować przyciskając OK. Skopiowany

ekran oscyloskopu należy zapisać na dysku twardym komputera lub na dyskietce.

3.2 Regulacja położenia – stany dynamiczne

Dokonać rejestracji przebiegów czasowych prędkości obrotowej n oraz pośrednio drogi

kątowej dla T

L

=0 dla dowolnej wartości drogi kątowej

ϕ

wybranej z zakresu [0

÷

-999999

°

]

przy zastosowaniu regulatora typu:

- PID z nastawami standardowymi,

- Deadbeat z nastawą standardową,

- Dahlina z nastawą standardową.

Aby zarejestrować drogę kątową układu należy przed rozpoczęciem rejestracji przebiegu

uruchomić funkcje matematyczne oscyloskopu. W tym celu należy przycisnąć przycisk

±

oscyloskopu (rys. 8) następnie tzw. miękkimi klawiszami wybrać opcję ON dla funkcji F2.

Następnie z dostępnych funkcji wybrać całkowanie

∫

t

d . Po wybraniu funkcji

∫

t

d należy

wejść do

MENU gdzie należy ustawić parametry wyświetlania wyniku całkowania oraz

położenie na ekranie. Umożliwia to pokrętło nastaw dla miękkich klawiszy (rys. 8). Za

pomocą miękkich klawiszy należy również wybrać przebieg który będzie całkowany (jeżeli

używamy wejścia 1 to 1).

4. Opracowanie sprawozdania

W sprawozdaniu należy zamieścić:

dane znamionowe maszyn,

schematy pomiarowe,

wyniki pomiarów i charakterystyki objęte programem ćwiczenia,

zarejestrowane przebiegi czasowe,

wnioski.

Literatura

•

Hejmo W., Kozioł R.: Systemy mikroprocesorowe w automatyce napędu

elektrycznego, WNT Warszawa 1989.

17

•

Kruczkowski

J.,

Kozłowski

Z.:

Układ

nawrotny

sterowany

systemem

mikroprocesorowym, Praca dyplomowa, Politechnika Rzeszowska, Rzeszów 2001.

•

Owca M.: Regulatory cyfrowe w serwomechanizmach, Praca dyplomowa,

Politechnika Rzeszowska, Rzeszów 2003.

•

Kloczkowski M.: Mikrokontrolery w układach regulatorów cyfrowych, Praca

dyplomowa, Politechnika Rzeszowska, Rzeszów 2004.