Cel ćwiczenia

Zapoznanie się z oprogramowaniem stosowanym w laboratorium Podstaw Automatyki 2.

Tworzenie prostych aplikacji działających w środowisku ADAQView.

STANOWISKO LABORATORYJNE

Komputer PC z zainstalowaną kartą akwizycji danych PCI-1711 oraz oprogramowaniem

ADAQView,

Terminal PCLD-8710 z kablem połączeniowym,

Zestaw modelu analogowego obiektu (MAO),

Multimetr cyfrowy.

Przebieg ćwiczenia

1. Należy zaprogramować w środowisku ADAQView zadajnik pozwalający ustalić wartość

napięcia na wyjściu przetwornika C/A karty PCI-1711. Na ekranie powinna być widoczna

(w postaci cyfrowej) wartość ustalanego potencjału.

2. Posługując się zadajnikiem utworzonym w p.1 należy sprawdzić poprawność:

a) poziomów wzmocnień k wzmacniacza znajdującego się w zestawie MAO. Wartość

napięcia na wejściu oraz wyjściu wzmacniacza powinna być przedstawiona na ekranie

monitora za pośrednictwem jednego z kanałów karty PCI-1711,

b) poziomów napięcia Us członu nieliniowego typu nasycenie.

Na płycie MAO został podłączony wzmacniacz o regulowanym wzmocnieniu. Po ustawieniu wzmocnienia zastała zdjęta charakterystyka statyczna tego wzmacniacza. Wyniki pomiarów były wyświetlane na ekranie komputera w oknie edytora ekranowego (DISP). Wyniki pomiarów zostały zapisane w tabeli pomiarowej. Następnie czynności zostały powtórzone dla drugiej wartości wzmocnienia.

Następnie zostały zbadane charakterystyki statyczne dla członu nieliniowego.

Tabela 1. Napięcia wejściowe i wyjściowe dla badanego wzmacniacza przy wzmocnieniu k=2

Uwe [V]	0,89	2,39	4,16	5,50	7,84
Uwy [V]	1,77	4,76	8,30	8,29	8,29
k	1,99	1,99	1,99	1,51	1,06

Rzeczywiste zmierzone wzmocnienie wzmacniacza

Rzeczywiste wzmocnienie wzmacniacza jest w pewnym zakresie napięć wejściowych stałe i ma wartość zbliżoną do wartości deklarowanej. Po przekroczeniu pewnej wartości napięcia wejściowego, na wyjściu zawsze pojawia się stała wartość napięcia - wzmacniacz traci nie wzmacnia już sygnału wejściowego z zadanym wzmocnieniem.

Rysunek 1. Charakterystyka statyczna wzmacniacza o wzmocnieniu k=2.

Tabela 2. Napięcia wejściowe i wyjściowe dla badanego wzmacniacza przy wzmocnieniu k=0,8.

Uwe [V]	1,07	2,48	3,75	5,32	6,80
Uwy [V]	0,85	1,98	3,00	3,00	3,00
k	0,79	0,80	0,80	0,56	0,44

Rysunek 2. Charakterystyka statyczna wzmacniacza o wzmocnieniu k=0,8.

Tabela 3. Napięcia wejściowe i wyjściowe dla badanego członu nieliniowego typu nasycenie przy napięciu nasycenia Us= 1V.

Uwe [V]	0,43	0,98	1,66	2,02	3,98	7,98
Uwy [V]	0,44	0,82	0,95	0,99	1,08	1,08

Rysunek 3. Charakterystyka statyczna członu nieliniowego typu nasycenie przy napięciu nasycenia Us=1V.

Tabela 4. Napięcia wejściowe i wyjściowe dla badanego członu nieliniowego typu nasycenie przy napięciu nasycenia Us= 2V.

Uwe [V]	0,09	0,52	0,98	1,5	2	2,93	3,95	4,93	6,89
Uwy [V]	0,12	0,54	0,97	1,43	1,7	1,94	2,06	2,12	2,12

Rysunek 4. Charakterystyka statyczna członu nieliniowego typu nasycenie przy napięciu nasycenia Us=2V.

W przypadku charakterystyki członu nieliniowego typu nasycenie, zmierzony poziom nasycenia różnił się od tego ustawionego na obudowie zestawu MAO.

3. Posługując się systemem ADAQView należy zarejestrować charakterystykę skokową

członu dynamicznego (o parametrach wskazanego przez prowadzącego) połączonego

w zestawie MAO. Wyniki pomiarów powinny być zapisywane do pliku tekstowego.

W celu wykonania tego ćwiczenia w edytorze zadań został zmontowany układ (rys. 5). W zestawie MAO użyte zostały trzy bloki: blok opóźnienia o k=0,8, człon inercyjny pierwszego rzędu o transmitancji
(
) oraz człon opóźnienia
(
). Czas próbkowania został ustawiony na 100ms, symulacja obejmowała 400 próbek. Wynik pomiaru był obserwowany w oknie edytora ekranowego (DISP) oraz został przeniesiony do pliku tekstowego i obrobiony w MATLABie.

Rysunek 5. Schemat blokowy połączeń z edytora zadania użytego do badania charakterystyki skokowej członu dynamicznego.

Rysunek 6. Charakterystyka skokowa członu dynamicznego.

Wnioski:

Wzmacniacze wzmacniają sygnały tylko w pewnym zakresie wartości sygnału. W przypadku przekroczenia wartości sygnału wejściowego, na wyjściu wzmacniacza pojawi się sygnał o tej samej wartości. W zakresie pracy wzmacniacza, jego wzmocnienie rzeczywiste zgadzało się ze wzmocnieniem deklarowanym.

W przypadku członu nieliniowego typu nasycenie, zmierzone napięcie nasycenia było wyższe niż napięcie deklarowane na nastawie zestawu MAO.

Rzeczywiste wartości wzmocnienia i nasycenia w badanych elementach mogą różnić się od tych deklarowanych.

W przypadku charakterystyki skokowej, opóźnienie wynosi około 1s (zgodnie z nastawą) i odpowiedź ustala się na wartości stanowiącej około 80 % sygnału wymuszającego (zgodnie z nastawą).

---