Sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych

Technika regulacji 2

W05044

Temat: Badanie własności układu regulacji z regulatorem PID

Wykonujący ćwiczenie: Klibisz Łukasz

Mińko Wojciech

Moniuszko Mariusz

Studia dzienne

Kierunek: Elektronika i Telekomunikacja

Specjalność: Optoelektronika

Semestr V Grupa laboratoryjna: L03

Prowadzący ćwiczenie: mgr inż. R. Kociszewski

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

OCENA

01 - 12 - 2006

Data wykonania ćwiczenia

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

Data i podpis prowadzącego

Celem ćwiczenia jest zdobycie umiejętności programowania regulatora cyfrowego SIPART DR22 oraz dokonanie doświadczenia wykorzystującego fizyczny regulator PID.

Stanowisko wyposażone jest w następujący sprzęt: komputer PC z zainstalowanym oprogramowaniem MATLAB, terminal PCLD z kablem połączeniowym, zestaw modelu analogowego obiektu ( MAO ), regulator cyfrowy SIPART DR22.

W pierwszej części ćwiczenia została zaprogramowana struktura SIPART DR22 pozwalająca na sterowanie wielkością wyjściową, przy pomocy przycisków na płycie czołowej aparatu i porównanie ich z wartościami uzyskanymi na woltomierzu podłączonym do zacisków regulatora. Zadanie zostało przeprowadzone na dwóch zakresach prądowych: standardowym ( 0 - 20 mA ) oraz 4 - 20 mA. Można przedstawić następujący schemat połączeń:

Otrzymaliśmy następujące wyniki:

	Miernik
OUTY	0 - 20 mA	4 - 20 mA
0	0	1,96
1	0,96	2,76
2	1,95	3,55
3	2,95	4,35
4	3,94	5,15
5	4,94	5,95
6	5,94	6,76
7	6,94	7,56
8	7,95	8,35
9	8,95	9,16
10	9,96	9,96

Wyniki przedstawione zostały również za pomocą wykresu:

Widzimy że napięcie wyjściowe zmienia się liniowo dla obu zakresów prądowych. Przy przypadku dla zakresu 4 - 20 mA następuje przesunięcie poziomu zerowego napięcia wyjściowego w górę do prawie 2 V. Dla obu zakresów widzimy mV odchylenie od wartości całkowitej.

W następnej części ćwiczenia został połączony model obiektu w postaci członu inercyjnego pierwszego rzędu z opóźnieniem sterowany regulatorem PI, zaprogramowany w regulatorze SIPART DR22. Obiekt charakteryzował się następującymi parametrami:

• k = 1,2 ,

• T = 1,5 ,

• To = 0,6 .

Parametry regulatora SIPART DR22 zostały obliczone z następujących wzorów:

Po podstawieniu danych kp = 1,25 zaś Ti = 1,23. Parametry te zostały wprowadzone do regulatora SIPART DR22 zgodnie z instrukcją zamieszczoną w instrukcji.

Układ połączono według następujących połączeń:

W programie MATLAB/SIMULINK próbkowanie ustawiono na okres 50 ms z ilością próbek równą 1000. Otrzymaliśmy następujący charakterystykę skokową:

Ze względu na zastosowanie regulatora PI, którego uchyb jest równy zero, sygnał wyjściowy naszego obiektu ustala się na wartości zadanej równej 5V. Kolejne wartości próbek były takie same i w programie i na regulatorze SIPART DR22 pojawiające się jedynie z niewielkim opóźnieniem związanym z przesyłaniem danych między komputerem PC a regulatorem.

W ostatniej części ćwiczenia zostało sprawdzone zachowanie się układu przy zwiększeniu CPI do wartości 1,602. Próba została objęta zakresem 800 próbek. Otrzymaliśmy następujący przebieg:

Jak widzimy zwiększenia wzmocnienia powoduje wydłużenie się czasu ustalania się sygnału wyjściowego. Uzyskany wpływ regulatora z zadanymi parametrami pokrywa się z zagadnieniami teoretycznymi.

Przy używaniu regulatora SIPART DR22 użytkownik powinien pamiętać o dobrym wybraniu zakresu prądowego sygnału wyjściowego, używaniu odpowiednich wyjść i ich ustawień, sposobie jakim przedstawiane są wyniki na wyświetlaczach. Zabiegi te powinny zapobiec powstawaniu jakichkolwiek błędów. Uzyskane charakterystyki nie odbiegają od obliczonych wartości i mają kształty zgodne z wiedzą teoretyczną.

3

---