PODSTAWY AUTOMATYKI
Ćw 3. Regulatory typu PID
Cel i zakres ćwiczenia
Poznanie podstaw działania regulatorów typu PID, modelowanie układów regulacji.
Wymagania
1. Transmitancje podstawowych członów dynamicznych
2. Podstawy funkcjonowania regulatora PID
3. Obsługa programu PSCAD
Przebieg ćwiczenia
1. Zamodelować układ zamknięty z obiektem o transmitancji G (s), gdzie:
O
1,1
GO śą sźą= e-0,1 s
0,5 sƒÄ…1
Wartość zadana: W=10  identyczna dla każdego punktu ćwiczenia (wykorzystać bloki
TIME oraz COMPARATOR, wartość zostaje zadana po czasie 0,5s).
Zwizualizować przebiegi sygnałów wartości zadanej, uchybu, oraz wyjściowej z obiektu.
Określić, czy podany obiekt jest statyczny czy astatyczny, odpowiedz
uzasadnić.
2. Zamodelować układ regulacji z regulatorem typu P i obiektem z p. 1.
Na jednym wykresie zamieścić przebieg wartości zadanej oraz sygnału wyjściowego z
układu dla wartości wzmocnienia regulatora wynoszącej:
a) k=1,5
b) k=3,0
c) k=5,0
Czy cel regulacji został osiągnięty? Jaki jest wpływ wzmocnienia regulatora P na czas
ustalania odpowiedzi układu? Co stanie się, gdy wzmocnienie regulatora będzie nadal
zwiększane? Dla każdego z przypadków policzyć uchyb w stanie ustalonym, zaznaczyć na
odpowiednim wykresie, sprawdzić, czy wyniki obliczeń zgodne są z wynikami symulacji.
3. Zamodelować układ regulacji z regulatorem typu PI i obiektem z p. 1. Na jednym wykresie
zamieścić przebieg wartości zadanej, sygnału wyjściowego z punktu 2a), sygnału
wyjściowego z układu dla wartości wzmocnienia regulatora wynoszącej k=1,5 oraz czasu
zdwojenia wynoszÄ…cego:
a) T=0,6
i
b) T=0,35
i
c) T=0,2
i
Czy cel regulacji został osiągnięty? Jakie jest zadanie członu całkującego w układzie
regulacji? Jaki jest wpływ czasu zdwojenia T na przebieg wartości wyjściowej y(t)? Co
i
stanie się, gdy wartość czasu zdwojenia będzie dalej zmniejszana?
4. Zamodelować układ regulacji z regulatorem typu PD i obiektem z p. 1. Na jednym wykresie
zamieścić przebieg wartości zadanej, sygnału wyjściowego z punktu 2c), sygnału
wyjściowego z układu dla wartości wzmocnienia regulatora wynoszącej k=5 oraz czasu
wyprzedzenia wynoszÄ…cego: T =0,1.
d
Czy cel regulacji został osiągnięty? Jakie jest zadanie członu różniczkującego D w układzie
regulacji?
5. Zamodelować układ regulacji z regulatorem typu PID równoległym i obiektem z p. 1. Na
jednym wykresie zamieścić przebieg wartości zadanej, sygnału wyjściowego z punktu 3c),
sygnału wyjściowego z układu dla wartości wzmocnienia regulatora wynoszącej k=1,5
czasu wyprzedzenia wynoszÄ…cego: T =0,08 i czasu zdwojenia T-0,2..
d i
Czy cel regulacji został osiągnięty? Sprawdz
, czy podane parametry regulatora PID sÄ…
optymalne (metodą doświadczalną).
Sprawozdanie
Sprawozdanie powinno zawierać:
1. Wizualizacje przebiegów określonych wartości
2. Odpowiedzi na wszystkie pytania i obliczenia