Politechnika Śląska

Wydział Elektryczny

Studia wieczorowe

Sem. 6, PUE

LABORATORIUM PODSTAW AUTOMATYKI

REGULACJA NADĄŻNA

Prowadzący: mgr inż. Wiesław Domański

SEKCJA 1 :

Tomasz OLECH

Marek DUDEK

Grzegorz ŁOBODA

Adam KOŁODZIEJCZYK

Gliwice, dn. 28.10.2003

1. WPROWADZENIE.

Układy automatycznej regulacji klasyfikuje się między innymi ze względu na założenia dotyczące charakteru zmienności czasowej wartości zadanej. Wyróżnia się wówczas następujące grupy:

• układy regulacji stałowartościowej (automatycznej stabilizacji);

• układy regulacji programowej;

• układy regulacji nadążnej (śledzące).

W układach regulacji nadążnej wartości zadane wielkości regulowanej są zmienne,

lecz zmienność ta ma charakter stochastyczny, tzn. niemożliwy do wcześniejszego przewidzenia i opisania równaniem funkcyjnym. Od układów regulacji nadążnej wymaga się odwzorowania na wyjściu przebiegu czasowego wartości zadanej, tak aby błąd regulacji nie przekroczył założonych wartości dopuszczalnych.

Przykładem regulacji nadążnej jest tzw. serwomechanizm - elektromechaniczny układ regulacji położenia. W ćwiczeniu stosowany jest rejestrator autokompensacyjny wyposażony w dwa serwomechanizmy przesuwające karetkę z pisakiem w dwóch prostopadłych kierunkach (x i y). Do wejścia toru x doprowadzone jest napięcie narastające liniowo, powodujące liniowe przesuwanie karetki w kierunku x, co tworzy mechanizm podstawy czasu. Pozwala to uzyskać wykres przebiegu czasowego ruchu karetki w kierunku y. Układ w torze y został zmodyfikowany tak, aby możliwe było nastawianie wartości niektórych parametrów k_w, k_, k_v.

Schemat blokowy badanego układu:

2. POMIARY.

W celu wyznaczenia poszczególnych współczynników badanego układu k_wmax,, k_max oraz k_vmax wykorzystane zostały pliki RN-1 - RN-6, wszystkie pozostałe pliki RN-7 - RN-30 posłużyły nam do określenia wpływu zmian współczynników k_w, k_, k_v na otrzymaną odpowiedź wyjściową.

3. WYKRESY.

a) Wyznaczenie parametrów silnika i przekładni RN-1, RN-2;

b) Wyznaczenie współczynnika wzmocnienia statycznego prądnicy tachometrycznej RN-3,

RN-4;

c) Wyznaczenie wzmocnienia wzmacniacza RN-5, RN-6;

d) Badanie procesu regulacji: wpływ zmian współczynników k_w, k_, k_v na uzyskaną

odpowiedź wyjściową.

Legenda: X - t [ms]; Y - U [V]; oraz U_x, U_.

4. OBLICZENIA.

a) Wyznaczenie parametrów silnika i przekładni:

;

RN-1:

;

RN-2:

.

b) Wyznaczenie współczynnika wzmocnienia statycznego prądnicy tachometrycznej:

;

RN-3:

;

RN-4:

.

c) Wyznaczenie wzmocnienia układu mostkowego (przetwornik położenia):

;

;
;
;

;
;
;

.

d) Wyznaczenie wzmocnienia wzmacniacza:

;

RN-5:

;

RN-6:

.

5. WNIOSKI.

Przeprowadzone pomiary pozwoliły na określenie wszystkich charakterystycznych

parametrów układu k_wmax,, k_max oraz k_vmax. Ponadto zbadaliśmy charakter zmian przebiegu wyjściowego w zależności od wartości współczynników k_w, k_, k_v (badanie procesu regulacji).

Dla uzyskanych przebiegów czasowych obserwujemy, następujące zależności:

a) gdy k_ = var. oraz k_w, k_v = const. to wówczas U_ ~  jest proporcjonalne do zmian k_

dla k_ = 1 k_w = 0,8; k_v = 0,4 to U_ = U_x;

zaś gdy: k_ maleje to stosunek U_ / U_x wzrasta, co wskazuje na wzmocnienie sygnału U_x;

b) dla k_w = var. oraz k_, k_v = const. nie zauważamy większych zmian i stwierdzamy, że

współczynnik k_w w torze głównym nie ma wpływu na odpowiedź wyjściową;

c) gdy k_v = var. i k_w, k_ = const. zmiany odpowiedzi wyjściowej nie są duże i zauważamy

jedynie, że zmiana wartości współczynnika k_v powoduje zmianę stałej czasowej

odpowiedzi U_.

---