Podstawy Mechatroniki
POLITECHNIKA
Wydział: Inżynierii Kierunek:
POZNAC
SKA
Zarządzania Inżynieria Bezpieczeństwa
Grupa laboratoryjna nr 4 Rok studiów: III Semestr: V
Data wykonania:
Grupa w składzie:
28.10.2014r.
Piotr Kowalski, Mariusz Lipiński,
Grupa:
Aleksander Marszałkiewicz,
IB2a
Temat: Układ automatycznej regulacji położenia na przykładzie pneumatycznego
napędu pozycjonującego
1. Cel ćwiczenia:
Ćwiczenie ma na celu unaocznienie studentom, co kryje się pod pojęciem regulacji i jak jest ona
wykorzystywana w praktyce w układach automatycznej regulacji położenia. Posługiwanie się układem
pneumatycznym pomaga zaznajomić się z jego budową i sposobem działania. Głównym zaś zadaniem jest
określenie takich parametrów układu, jak: czas odpowiedzi (tr), czas pozycjonowania (tu), prędkość (v),
przyspieszenie (a), dokÅ‚adność pozycjonowania (´) i przeregulowanie bezwzglÄ™dne (eb).
2. Budowa i sposób działania układu:
·ð Schemat blokowy struktury automatycznej regulacji poÅ‚ożenia pneumatycznego ukÅ‚adu pozycjonujÄ…cego:
·ð Schemat blokowy struktury ukÅ‚adu automatycznej regulacji z zaznaczeniem przepÅ‚ywu sygnałów sterujÄ…cych
Zawory
Filtr z Zawór
Silnik Sprężarka Reduktor Smarownica zwrotno- Siłownik Mechanizm
proporcjonalny
oddzielaczem
dławiące
Zespół sprężonego powietrza
3. Wyniki pomiarów:
·ð Wykres przemieszczenia w czasie dla peÅ‚nego cyklu pomiarowego:
Wykres przemieszczenia w czasie
550
450
350
250
x(t)
150
50
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
-50
Czas t[s]
Przemieszczenie x[m]
·ð KorzystajÄ…c z wykresu oraz z tabeli wykonanego programu możemy okreÅ›lić
wartość położenia za pomocą sygnału napięciowego Um
N000 G02 X175 FX0
N001 G04 120
N002 G02 X50 FX50
N003 G04 500
N004 G02 X125 X25
N005 G02 X50 FX75
N006 G04 300
N007 G02 X200 FX50
N008 G02 X50 FX50
N009 G04 320
N010 G02 X139 FX11
N011 G02 X170 X69
N012 G04 100
N013 G02 X200 FX67
N014 M30
·ð Jak widać punkt roboczy siÅ‚ownika przemieszcza siÄ™ o 125 [mm]. Wartość sygnaÅ‚u
Um w położeniu X175 wynosi 4,71 [V], a dla punktu X50 równy jest 9,63 [V].
Czułość czujnika ma wartość:
·ð Wykres przemieszczenia w czasie dla jednego przeregulowania z zaznaczonymi parametrami odpowiedzi ukÅ‚adu pozycjonujÄ…cego:
Wykres przemieszczenia w czasie dla jednego przeregulowania
490
440
390
340
X(t)
290
240
190
140
2,03 2,05 2,07 2,09 2,11 2,13
Czas
Przemieszczenie
·ð Wykres wartoÅ›ci przyspieszenia od czasu dla jednego przeregulowania:
Wykres wartości przyspieszenia od czasu
5000
4000
3000
2000
1000
0
a(t)
2,03 2,05 2,07 2,09 2,11 2,13
-1000
-2000
-3000
-4000
-5000
Czas t [s]
Przyspieszenie a [m/s^2]
·ð Wykres wartoÅ›ci napiÄ™cia pomiarowego w czasie:
Wykres wartości napięcia pomiarowego w czasie
12
10
8
6
Um(t)
4
2
0
0 5 10 15 20
Czas t [s]
Napięcie pomiarowe Um [V]
·ð Wykres prÄ™dkoÅ›ci i przyspieszenia w czasie:
Wykres prędkości w czasie
200
150
100
50
0
0 5 10 15 20
-50
v(t)
-100
-150
-200
-250
-300
Czas t [s]
Prędkość v [m/s]
4. Wnioski
Pomiar poszczególnych parametrów prowadzony był przez komputer, więc przyjmuje się
przybliżenie wyników, jako dokładne. Na wykresach widać wyraz
nie, jak przebiega linia
odpowiedzi układu na zadane napięcie oraz dalsze konsekwencje w przemieszczeniu
i przyspieszeniu tłoka.