Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadą działania układu regulacji nadążnej. W skład układu wchodzą: łącze selsynowe, wzmacniacz elektroniczny, amplidyna, silnik prądu stałego, korektor.

Łącze selsynowe tworzą selsyn nadawczy SN i selsyn odbiorczy SO. Selsyn odbiorczy o nie zasilanym uzwojeniu jednofazowym działa na zasadzie transformatora. Wartość napięcia indukowanego w jednofazowym uzwojeniu selsynu SO zależy od kąta niezgodności Θ=Θ_we-Θ_wy położeń wirników selsynów SN i SO' gdzie: Θ_we położenie kątowe wirnika selsynu sprzężonego z wałem wejściowym,

Θ_wy położenie kątowe wirnika selsynu sprzężonego z wałem wyjściowym. Silnik prądu stałego

użyty w ćwiczeniu jest typowym silnikiem obcowzbudnym prądu stałego. Silnik jest sprzęgnięty mechanicznie z wałem selsynu odbiornika SO. Transmitancja silnika jest postaci:

G(s)=

Schemat blokowy układu regulacji nadążnej.

Charakterystyka łącza selsynowego U_sel= f(Θ) w zakresie kątów z przedziału Θ_min= 0 Θ_max= 360°

ΔΘ	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150	160	170
Uwy	0	9	19	28	36	44	50	54	57	58	58	56	52	46	39	31	22	12

180	190	200	210	220	230	240	250	260	270	280	290	300	310	320	330	340	350	360
2	8	18	27	36	44	49	54	56	58	57	55	51	44	37	28	20	10	1

gdzie ΔΘ jest różnicą położeń wirnika selsynu nadajnika i odbiornika (transformatorowego)

k_sel=

Odchyłka jest mniejsza od........

3. Charakterystyka statyczna wzmacniacza elektronicznego U_wzm=f(U_sel)

Zakres liniowej pracy U_min=

U_max=

Współczynnik wzmocnienia wzmacniacza w zakresie liniowej pracy K_wel=

Odchyłka od charakterystyki liniowej

Charakterystyka statyczna amplidyny U_amp=f(U_wzm)

K_A=

Zakres liniowości . Uwzm_min= Uwzm_max=

Charakterystyka obciążenia amplidyny U_amp=f(I_amp)

Odpowiedź skokowa silnika prądu stałego Θ=Θ(t) w układzie otwartym dla U_amp=30V

k= ,T₁= ,T₂=

Przebiegi przejściowe w układzie zamkniętym

Wykres Nr 1

Wykres Nr 2

Wykres Nr 3

Wykres Nr 4

Wykres Nr 5

Wykres Nr 6

Wykres Nr 7

Wykres Nr 1 przedstawia charakterystykę układu otwartego. Po zamknięciu pętli sprzężenia zwrotnego na wykresach obserwujemy tłumienie przebiegów. Tłumienie uzyskujemy poprzez zmianę współczynnika tłumienia wzmacniacza oraz zmianę nastawy korektora. Na wykresach Nr 2 i Nr 3 tłumienie uzyskujemy poprzez dołączenie kondensatora, natomiast wykresy Nr 4 i Nr 5 przedstawiają proces tłumienia sygnału po podłączeniu rezystorów (wykres nr 4 - skrajne położenie suwaka w lewo, wykres Nr 5 skrajne położenie suwaka w prawo). Na wykresie Nr 6 przedstawiony jest przebieg, dla którego obciążenie zostało tak dobrany, by czas regulacji był najkrótszy. Natomiast wykres Nr 7 przedstawia układ dla którego stała tłumienia k=0,5.

Otrzymane w doświadczeniu wyniki wskazują, że zmiany współczynnika wzmocnienia toru głównego mają duży wpływ na charakter przebiegu. Podstawowa zaleta korekcji ze sprzężeniem zwrotnym jest znaczne zmniejszenie wpływu zmian parametrów i nieliniowości charakterystyk zespołu objętego sprzężeniem zwrotnym na warunki pracy układu.

Porównanie dokładności statycznej układu zamkniętego i łącza selsynowego.

QN	20	40	60	80	100	120	140	160	180	200	220	240	260	280	300	320	340	360
QO	18	37	57	75	96	117	136	158	177	198	219	239	259	279	299	320	338	358

Przy zmianach kąta w granica 0-360° zauważamy iż maksymalna różnica położeń selsynu, nadajnika i odbiornika wynosi 5. Tak duża wartość wynika z niedokładności urządzeń pomiarowych. Jest ona spowodowana błędami odczytu oraz różnicą pomiędzy rzeczywistą nastawą a wartością pożądaną.

---