Instytut Metrologii, Elektroniki i Automatyki
Laboratorium:		Automatyki i regulacji automatycznej
Temat ćwiczenia:		Regulacja dwustanowa
Data wykonania:		06.05.2012	Data zaliczenia:	29.05.2012
kierunek, semestr: grupa: sekcja:		Elektrotechnika VI 3 1	Imiona i nazwiska:	Oceny:
						KAROL LUBAŚ KRZYSZTOF GRÄSER ŁUKASZ SUS

1. Cel ćwiczenia i sposób wykonania

Celem ćwiczenia było zapoznanie się i badanie zagadnienia regulacji dwustanowej układu bez korekcji oraz z korekcją dynamiczną.

Badany przez nas obiekt składał się z grzejnika, radiatora, na którym zostały umieszczone w różnych odległościach dwa czujniki temperatury, wentylatora, mierników rezystancji i komputera.

Rys.1. Schemat układu badanego podczas ćwiczenia.

Elementy układu wykonano w sposób umożliwiający przeprowadzenie badań dla różnych wartości parametrów: histereza regulatora, moc elementu wykonawczego, parametry statyczne i dynamiczne obiektu.

2. Przebieg ćwiczenia

Na początku ćwiczenia obserwowano przebiegi nagrzewania się dwóch czujników w układzie otwartym, które widoczne są na rysunku poniżej.

Rys.2. Przebiegi nagrzewania się czujników.

Analizując przebiegi nagrzewania się dwóch czujników (Rysunek 2) można zauważyć, że czujnik 1 jest umiejscowiony na radiatorze bliżej grzejnika niż czujnik 2. Z tego wynika, że czujnik 2, osiągnie temperaturę ustaloną po dłuższym czasie niż czujnik 1. Ponadto widać, że przebieg nagrzewania się czujnika 1 odpowiada przebiegowi obiektu inercyjnego pierwszego rzędu. Natomiast przebieg nagrzewania się czujnika 2 odpowiada przebiegowi obiektu inercyjnego drugiego rzędu.

Następnie w układach ze sprzężeniem, zmieniano parametry układu, tworząc różne konfiguracje, które następnie rejestrowano.

Czujnik 1 - bez histerezy, moc P = 10W, temperatura zadana 60°C

Rys.3.

Z rysunku można zauważyć, że po osiągnięciu przez czujnik temperatury zadanej równej 60°C, grzejnik zostaje wyłączony. Symbolizowane jest to poprzez opadnięcie kreski zaznaczającej temperaturę zadaną w dół. W momencie wyłączenia grzejnika, czujnik przez pewien okres czasu nadal zwiększa swoją temperaturę i co skutkuje przekroczeniem wartości temperatury zadanej. Z racji tego, że histereza jest równa 0, po spadku temperatury na czujniku poniżej temperatury zadanej, grzejnik ponownie zostaje załączony, co symbolizuje pionowa kreska w górę.

Czujnik 1 - histereza 5°C , moc P = 10W, temperatura zadana 60°C

Rys.4.

Na powyższym przebiegu nagrzewania się (Rysunek 4) widoczna jest histereza regulatora o wartości 5°C. Polega ona na tym, że grzejnik wyłączany jest, gdy temperatura na czujniku będzie większa o 5 stopni od temperatury zadanej. Analogicznie, gdy temperatura na czujniku będzie o 5 stopni mniejsza od temperatury zadanej, to grzejnik załączy się.

Czujnik 1 - bez histerezy, moc P = 5W, temperatura zadana 60°C

Rys.5.

Na rysunku 5, podobnie jak rysunku 3 widać to, że pomimo wyłączenie grzejnika temperatura na czujniku dalej rosła. Podczas działania regulatora, polegającego na utrzymaniu temperatury zadanej, widać oscylacje temperatury na czujniku. Oscylacje te nie są jednakowe.

Czujnik 1 - histereza 5°C , moc P = 5W, temperatura zadana 60°C

Rys.6.

Na rysunku 6 również widać histerezę regulatora ustawioną na wartość 5°C. Tutaj również czujnik zachowywał się tak jak w poprzednich przypadkach. Mianowicie po wyłączeniu grzejnika, temperatura czujnika jeszcze przez pewien okres czasu zwiększała się.

Czujnik 2 - bez histerezy, moc P = 10W, temperatura zadana 60°C

Rys.7.

Czujnik numer 2 zachowuje się podobnie jak czujnik 1. W tym przypadku również po wyłączeniu grzejnika, temperatura na czujniku jeszcze rosła przez pewien krótki okres czasu. Jedyną różnicą jest to, że w przypadku czujnika 2, dojście do temperatury ustalonej zajmowało więcej czasu, co spowodowane jest dalszym usytuowaniem tego czujnika od grzejnika.

Czujnik 2 - histereza 5°C , moc P = 10W, temperatura zadana 60°C

Rys.8.

Na rysunku 8 również można zauważyć wpływ histerezy regulatora na temperaturę czujnika oraz to, że temperatura po wyłączeniu grzejnika jeszcze przez pewien czas rośnie.

Czujnik 2 - bez histerezy, moc P = 5W, temperatura zadana 60°C

Rys.9.

Tak samo jak w przypadku czujnika 1, tutaj również widzimy oscylacje temperatury, które nie są jednakowe. Temperatura po wyłączeniu grzejnika jeszcze przez pewien czas rośnie.

---