Temat : Badanie UAR obiektu oscylacyjnego z regulatorem PD.

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest przebadanie układu automatycznej regulacji obiektu oscylacyjnego z regulatorem typu PD.

2. Badanie obiektu UAR.

Obiektem UAR badanym w ćwiczeniu, jest układ oscylacyjny.

Schemat blokowy układu oscylacyjnego.

Transmitancja operatorowa członu oscylacyjnego:

G(s)=

gdzie: k₀=k/k+1 ; T₀=T/= T x₀ ; x₀=1/

Związek pomiędzy parametrami obiektu a liczbą 4N: k = 4N.

2.1 Odpowiedzi obiektu na wymuszenie skokowe dla różnych wartości parametru N.

3. Badanie regulatora PD.

Transmitancja operatorowa regulatora PD.

G(s)= ;

Ponieważ w badanym regulatorze stała czasowa T jest 100 razy mniejszy od stałej czasowej różniczkowania T_d , tranmitancję regulatora można zastąpić transmitancją :

G(s)=k(1+T_ds).

3.1 Odpowiedzi skokowe regulatora dla różnych wartości k i T_d.

4. Badanie układu układu otwartego obiektu oscylacyjnego z członem PD.

Schemat blokowy układu otwartego.

4.1 Odpowiedzi skokowe układu otwartego dla różnych wartości k i T_d regulatora oraz N obiektu.

5. Badanie właściwego układu automatycznej regulacji.

Schemat blokowy układu automatycznej regulacji.

Transmitancja operatorowa układu:

G(s)=

gdzie: k_z=k_p*k_o , T_z= , x_z=

5.1 Odpowiedzi skokowe UAR dla różnych wartości k i T_d regulatora oraz N obiektu.

6. Uwagi i wnioski.

W ćwiczeniu badaliśmy obiekt oscylacyjny. Na podstawie otrzymanych charakterystyk skokowych widzimy, że wzrost wzmocnienia układu powoduje zmniejszenie wsp. tłumienia x i wzrost czasu oscylacji.

Regulator zastosowany w ćwiczeniu jest regulatorem proporcjonalno różniczkującym PD. Działanie regulatora w stanie ustalonym jest zbliżone do regulatora P. Zadaniem części D jest ułatwienie utrzymania stabilności układu przez wprowadzenie dodatniego przesunięcia fazowego dla większych częstotliwości, czyli przyśpieszenie reakcji na zakłócenia.

W układzie otwartym wzmocnienie członu PD wpływa tylko na wzmocnienie całego układu a nie wpływa na współczynnik tłumienia.Stała czasowa T_d w malym stopniu wpływa na wsp. tłumienia.

W zamkniętym UAR odpowiedź skokowa ma przebieg oscylacyjny.Wzrost wzmocnienia regulatora PD powoduje zwiększenie wzmocnienia całego ukladu ,zmniejszenie uchybu statycznego oraz zmniejszenie wsp. tłumienia całego ukladu, wzrasta zatem czas oscylacji. Wzrost czasu różniczkowania T_d powoduje wzrost wsp. tlumienia więc przebieg przejściowy odpowiedzi skokowej szybciej zanika.

---