Sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych

Technika Regulacji 2

Kod przedmiotu: TS1A520313

Ćwiczenie numer: 3

Temat: Identyfikacja obiektu sterowania.

Wykonujący ćwiczenie: Krzysztof Hończar

Adam Cylko

Studia dzienne

Kierunek: Elektronika i Telekomunikacja

Specjalność: Aparatura Elektroniczna

Semestr V Grupa laboratoryjna L01

Prowadzący ćwiczenie: dr inż. Zbigniew Prajs

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

OCENA

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

Data wykonania ćwiczenia

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

Data i podpis prowadzącego

1. Cel ćwiczenia:

Identyfikacja parametrów obiektu sterowania za pomocą przybliżenia członem inercyjnym pierwszego rzędu z opóźnieniem.

Bliższe zapoznanie się ze wspomaganiem rozwiązywania zadań identyfikacji w środowisku programowym MATLAB.

2. Stanowisko laboratoryjne:

a) Komputer PC z zainstalowaną kartą akwizycji danych PCI-1711 oraz oprogramowaniem ADAQView,

b) Terminal PCLD-8710 z kablem połączeniowym,

c) Zestaw modelu analogowego obiektu (MAO).

3. Przebieg ćwiczenia:

Naszym pierwszym zadaniem było zarejestrowanie w środowisku ADAQView charakterystyki skokowej członu inercyjnego z opóźnieniem utworzonego za pomocą zestawu MAO. Dane pomiarowe były zapisywane do pliku tekstowego.

Rys. 1 Schemat układu pomiarowego

Parametry nastawione w MAO:

k=1.2

T₀=0.5 s

T₁=1.5 s

Rys. 2 Schemat blokowy modelu analogowego obiektu

b) Następnie dane z pliku tekstowego zostały przeniesione do środowiska MATLAB (utworzony został m-plik) i wykreślona została charakterystyka skokowa.

Rys. 3 Charakterystyka skokowa członu inercyjnego z opóźnieniem

Kolejnym krokiem było skorzystanie z gotowych programów ID_anal.m (do wyznaczania parametrów charakterystyki skokowej członu inercyjnego pierwszego rzędu z opóźnieniem metodą analityczną) oraz ID_graf.m (do wyznaczania parametrów charakterystyki skokowej metodą graficzną). W obu programach musieliśmy podać czas próbkowania, macierz z zarejestrowanymi danymi oraz wartości nastawione w MAO: k, T0, T1.

Program ID_anal.m wygenerował dwa wykresy: „Identyfikacja - metoda analityczna ”

(Rys. 4) oraz „Porównanie odpowiedzi skokowych (met. analityczna)” (Rys. 5).

Rys. 4 Charakterystyka skokowa członu inercyjnego z opóźnieniem wyznaczona na podstawie obliczonych analitycznie parametrów

Wyznaczone analitycznie wartości parametrów:

- wzmocnienie obiektu Ka=1.17

- opóźnienie obiektu T0a=0.50

- stała czasowa inercji obiektu T1a=1.5

Rys. 5 Porównanie odpowiedzi skokowych członu inercyjnego z opóźnieniem

Po dodaniu kolejnego członu inercyjnego program ID_graf.m utworzył charakterystykę przedstawioną na Rys. 6.

Rys. 6 Charakterystyka skokowa

T0g=1.10

T1g=4.40

Kg=1.20

Rys. 7 Schemat blokowy modelu analogowego obiektu po dodaniu drugiego członu inercyjnego

Parametry nastawione w MAO:

k=1.2

T₀=0.5 s

T₁=1.5 s

T₂=3 s

Człon wieloinercyjny został zastąpiony członem inercyjnym pierwszego rzędu z opóźnieniem.

WNIOSKI:

Wszystkie układy badane podczas zajęć laboratoryjnych działały poprawnie. Porównując odpowiedzi skokowe (met. analityczna) widzimy, iż charakterystyki dla odpowiedzi z pomiaru oraz dla odpowiedzi wyznaczonej, praktycznie się pokrywają. Natomiast charakterystyka dla odpowiedzi z nastaw MAO nieznacznie się od nich różni. Jednakże różnice te są nieznaczne, wyniki pochodzące z każdej metody są wystarczająco do siebie zbliżone i dlatego możemy stwierdzić poprawność wszystkich metod. Również wyznaczone analitycznie wartości parametrów: wzmocnienie obiektu Ka=1.17, opóźnienie obiektu T0a=0.50 oraz stała czasowa inercji obiektu T1a=1.5 mają taki same wartości jak nastawy w MAO (jedynie K różni się o 0,03).

Z kolei w drugiej części ćwiczenia człon dwuinercyjny został zastąpiony członem inercyjnym pierwszego rzędu z opóźnieniem w sposób zadowalający dla konstrukcji reguł sterowania.

2

---