Sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych

Technika regulacji 2

Temat: Modelowanie liniowych układów dynamicznych w środowisku programowym MATLAB/SIMULINK.

Wykonujący ćwiczenie: Grzegorz Martyniuk

Artur Więckowski

Studia dzienne

Kierunek: Elektronika i Telekomunikacja

Specjalność: Teleinformatyka

Semestr V Grupa laboratoryjna: L05

...........................

OCENA

16 - X - 2006

Data wykonania ćwiczenia

.............................................

Data i podpis prowadzącego

1. Cel i zakres ćwiczenia.

Zapoznanie się ze środowiskiem programowym MATLAB/SIMULINK oraz zapoznanie się ze sposobami modelowania dynamicznych układów liniowych w tym środowisku.

2. Przebieg ćwiczenia.

Parametry układu, które zostały ustawione znajdują się w poniższej tabeli. Poniższe parametry dotyczą obu układów (transmitancji G1 i G2)

K	1,8
T1	0,6
T2	2,8
T3	1,8
T0	0,5

Opis bloków funkcjonalnych występujących na schematach blokowych:

• Step Input - źródło sygnału, jako skok jednostkowy dla parametrów: step time 0, initial value 0, final value 1; jako wymuszenie impulsowe dla parametrów :step time0.001, initial value 1000, final value 0

• Gain - człon wzmocnienia

• Transfer Fcn, Transfer Fcn1 - bloki badanej transmitancji ciągłej

• Transport Delay - blok realizujący funkcję wykładniczą

• Auto-Scale Grach - blok rysujący wykresy z automatycznym doborem zakresów osi

• Mux - multiplexer

1. modelowanie układu o transmitancji G1

Schemat badanego układu.

• wyznaczanie charakterystyki skokowej i impulsowej powyższego układu

Odpowiedź na skok jednostkowy.

Odpowiedź na wymuszenie impulsowe.

• wyznaczanie wzmocnienia krytycznego, Kkr

Wykres dla Kkr=11,12

• charakterystyki układów dynamicznych ze sprzężeniem zwrotnym

W układzie tym w bloku ukł.1 wzmocnienie jest równe zero, a w bloku ukł.2 1/2Kkr.

Schemat głównego układu.

Schemat bloków ukł.1 i ukł.2

Charakterystyki będące odwzorowaniem odpowiedzi na skok jednostkowy.

Linią przerywaną jest zaznaczona odpowiedz ukł.2 a linią ciągłą ukł.1

2. modelowanie układu o transmitancji G2

Schemat badanego układu.

• wyznaczanie charakterystyki skokowej i impulsowej powyższego układu

Odpowiedź na skok jednostkowy.

Odpowiedź na wymuszenie impulsowe.

• wyznaczanie wzmocnienia krytycznego, Kkr

Wykres dla Kkr=5.55

• charakterystyki układów dynamicznych ze sprzężeniem zwrotnym

W układzie tym w bloku ukł.1 wzmocnienie jest równe zero, a w bloku ukł.2 1/2Kkr.

Schemat głównego układu.

Schemat bloków ukł.1 i ukł.2

Charakterystyki będące odwzorowaniem odpowiedzi na skok jednostkowy.

Linią przerywaną jest zaznaczona odpowiedz ukł.2 a linią ciągłą ukł.1

3. Wnioski.

Z przebiegów czasowych można zauważyć, że odpowiedz transmitancji G1 i G2 na skok jednostkowy jest dość wolna tzn. układy wolno reagują na takie zmiany sygnału. Przy czym sygnał w przypadku G1 osiąga wartość około 2.6, a w przypadku G2 3.25. Odpowiedzi na wymuszenie impulsowe są już szybsze. Układ G1 ma większy odstęp Kkr=11,12 od k zwykłego zwykłego=1,8 niż układ G2 gdzie Kkr=5,55. Oznacza to ,że układ drugi może łatwiej wpadać w oscylacje przy wahaniach wzmocnienia. Przebiegi czasowe oscylacji prezentowane tutaj nie są idealne. Oscylacje lekko gasną, ale nie dało się inaczej ustalić Kkr.

Przy porównaniu dwóch układów połączonych ze sobą sprzężeniem zwrotnym zauważyć można ze człon bez wzmocnienia reaguje na skok jednostkowy bez oscylacji i zbytnich pików sygnału wynikających ze stanów nieustalonych. Układ ze wzmocnieniem k=1/2Kkr wpada lekko w oscylacje ale szybko gasnące.

---