Cel ćwiczenia:

Zbadanie charakterystyk dynamicznych różnych członów dynamicznych rzeczywistych.

Przebieg ćwiczenia

Łącząc człony dynamiczne w układy badaliśmy wpływ zmian różnych nastaw na zachowanie poszczególnych układów dynamicznych.

Układ całkujący

Tabela 1. Nastawy opóźnienia dla układu całkującego przy wzmocnieniu k=1,2.

k=1,2 A=2 V
T	0,8s - kolor niebieski
T	2s - kolor czerwony

Rysunek 1. Charakterystyki dynamiczne układu całkującego przy stałym wzmocnieniu.

Przy stałym wzmocnieniu, układ całkujący szybciej narasta wtedy gdy czas opóźnienia jest mniejszy.

Tabela 2. Nastawy wzmocnienia k układu całkującego przy T=2s.

T=2s A=2 V
k	0,4 - kolor niebieski
k	0,8 - kolor czerwony
k	2 - kolor zielony

Rysunek 2. Charakterystyki dynamiczne układu całkującego przy zmienianym wzmocnieniu.

Większe wzmocnienie powoduje, że układ całkujący szybciej narasta. Wartość sygnału wymuszającego jest osiągnięta w czasie proporcjonalnym do wzmocnienia i czasu opóźnienia.

Układ inercyjny

Tabela 3. Nastawy opóźnienia układu inercyjnego przy wzmocnieniu k=2.

k=2 A=2 V
T1	2s - kolor niebieski
T1	0,8s - kolor czerwony
T1	5s - kolor zielony

Rysunek 3. Charakterystyki dynamiczne układu inercyjnego przy stałym wzmocnieniu.

Zmiana opóźnienia powoduje, różne tempo narastania impulsu. Im mniejsze jest opóźnienie, tym szybciej narasta impuls.

Tabela 4. Nastawy wzmocnienia k układu inercyjnego przy T=2s.

T1=1,5s A=2 V
k	0,4 - kolor niebieski
k	1,2 - kolor czerwony
k	1,8 - kolor zielony

Rysunek 4. Charakterystyki dynamiczne układu inercyjnego przy zmienianym wzmocnieniu.

Zmiana wzmocnienia powoduje zmianę wielkości impulsy wyjściowego układu, ale nie wpływu na czas ustalenia się sygnału. W każdym przypadku czas ten był taki sam.

Układ inercyjny z całkowaniem

Tabela 5. Nastawy opóźnienia dla układu inercyjnego z całkowaniem przy wzmocnieniu k=0,8.

k=0,8 T=4s A=2 V
T1	0,4s - kolor niebieski
T1	1,5s - kolor czerwony
T1	5s - kolor zielony

Rysunek 5. Charakterystyki dynamiczne układu inercyjnego z całkowaniem przy stałym wzmocnieniu.

Zwiększanie opóźnienia powoduje, że sygnał wyjściowy później osiąga wartość maksymalną. Połączenie członu inercyjnego i całkującego powoduje, że sygnał nie rośnie w nieskończoność (do czasu maksymalnego napięcia wyjściowego układu ograniczonego przez zasilanie), ale ustala się na niższym poziomie. Im mniejsze jest opóźnieni, tym sygnał rośnie bardziej liniowo.

Układ dwuinercyjny

Tabela 6. Nastawy opóźnienia T2 dwuinercyjnego przy stałej czasowej T1=1,5s.

T1=1,5s A=2 V
T2	0,4s - kolor niebieski
T2	1s - kolor czerwony
T2	10s - kolor zielony

Rysunek 6. Charakterystyki dynamiczne układu dwuinercyjnego przy niezmiennej stałej czasowej T1.

Tabela 7. Nastawy opóźnienia T1 układu dwuinercyjnego przy stałej czasowej T2=0,8s.

T2=0,8s A=2 V
T1	0,4s - kolor niebieski
T1	1,5s - kolor czerwony
T1	5s - kolor zielony

Rysunek 7. Charakterystyki dynamiczne układu dwuinercyjnego przy stałej czasowej T2=0,8s.

Zmiana poszczególnych opóźnień w obu członach ma podobny skutek. W obu przypadkach odpowiedzi skokowe mają podobny kształt. Im większe jest opóźnienie, tym dłuższy jest czas narastania odpowiedzi.

Wnioski:

Układy dynamiczne można regulować dobierając ich wzmocnienie oraz stałe czasowe. W ten sposób można dobrać kształt odpowiedzi układów na pobudzenie skokowe.

---