SPRAWOZDANIE Z ĆWICZEŃ
LABORATORIUM AUTOMATYKI
ĆWICZENIE NR 6
TEMAT: SYNTEZA REGULATORÓW
Skład grupy ćwiczeniowej : Data wykonania ćwiczenia:
Łukasz Stępiński 02.04.98
Gross Mariusz
Radosław Kociołek
Jóźwiak Krzysztof
1. Badanie elementów składowych regulatorów.
Dla poniższych układów prostych elementów regulatorów, zaobserwować ich odpowiedzi. Dla różnych wartości elementów regulacyjnych zidentyfikować parametry elementu.
Regulator P.
Poz. R2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
kp |
0,450 |
1,020 |
1,914 |
1,899 |
1,895 |
1,894 |
1,892 |
Regulator I.
Poz. Cf |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
TI [s] |
0,40 |
0,97 |
1,89 |
3,76 |
3,76 |
c) Regulator D.
Układ do identyfikacji parametrów.
Poz. C1 |
1 |
2 |
3 |
4 |
TD [s] |
0,06 |
0,11 |
0,23 |
0,48 |
Uwagi i wnioski:
Z wykonanego doświadczenia widać, że zmiany wartości elementów składowych powodują zmiany parametrów regulatorów (kp, TI, TD).
2. Badanie regulatorów PI.
Połączyć poniższe układy regulatorów PI. Obliczyć transmitancję regulatorów oraz wyznaczyć zależności na ich nastawy. Zarejestrować ich odpowiedzi dla różnych nastaw.
a) Połączenie równoległe - wariant I.
R2 |
Cf |
Wsp. kp |
Czas TI |
Rf = 2 |
Cf = 2 |
1,91 |
0.80 |
Rf = 3 |
Cf = 4 |
1,92 |
3,65 |
Rf = 5 |
Cf = 5 |
2,80 |
3,00 |
t0 - moment podania wymuszenia jednostkowego
b) Połączenie równoległe - wariant II.
R2 |
Cf |
Wsp. kp |
Czas TI |
Rf = 1 |
Cf = 1 |
0,48 |
0,20 |
Rf = 1 |
Cf = 3 |
0,42 |
0,88 |
Rf = 2 |
Cf = 5 |
0,98 |
- |
c) Układ ze sprzężeniem zwrotnym.
Rf |
Cf |
Wsp. kp |
Czas TI |
Rf = 1 |
C1 = 1 |
0,42 |
- |
Rf = 3 |
C1 = 3 |
1,88 |
0,56 |
Rf = 2 |
C1 = 5 |
0,98 |
3,66 |
Uwagi i wnioski:
Dla regulatorów PI tylko dla wariantu II widać w niewielkim stopniu zjawisko interakcji - przy Rf = 1 zmienialiśmy Cf z 1 na 3. Wówczas przy zdecydowanej zmianie czasu TI nastąpiła niewielka, ale widoczna zmiana współczynnika kp.
Przy układzie ze sprzężeniem zwrotnym, w trakcie wykonywania pomiarów zauważyliśmy, że przy podaniu sygnału z wyjścia na wejście nieodwracające sumatora regulator ulegał wzbudzeniu i zamieniał się w generator. Było to najprawdopodobniej związane ze stworzeniem się pętli dodatniego sprzężenia zwrotnego. Przy pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego układ działał poprawnie.
3. Badanie regulatorów PD.
Połączyć poniższe układy regulatorów PD. Obliczyć transmitancję regulatorów oraz wyznaczyć zależności na ich nastawy.
a) Połączenie równoległe - wariant I.
Rf |
C1 |
Wsp. kp |
Czas TD |
Rf = 1 |
C1 = 2 |
0,40 |
- |
Rf = 1 |
C1 = 5 |
0,41 |
0,14 |
Rf = 3 |
C1 = 5 |
2,09 |
0,65 |
Połączenie równoległe - wariant II.
Rf |
C1 |
Wsp. kp |
Czas TD |
Rf = 1 |
C1 = 1 |
0,41 |
- |
Rf = 2 |
C1 = 4 |
099 |
0,10 |
Rf = 3 |
C1 = 5 |
2,07 |
0,63 |
Uwagi i wnioski:
Dla układu I regulator PD nie zauważyliśmy interakcji tylko przy zmianie C1 i niezmiennym Rf. Gdy C1 pozostawało stałe, a zmienialiśmy wartość Rf zarówno parametr kp jak i TD ulegał zmianie.
4. Badanie regulatorów PID.
Połączyć poniższe układy regulatorów PID. Obliczyć transmitancję regulatorów oraz wyznaczyć zależności na ich nastawy.
a) Połączenie równoległe.
b) Układ ze sprzężeniem zwrotnym.
Uwagi i wnioski:
Dla układów PID podajemy tylko otrzymane wykresy (bez układu II, gdyż działał on błędnie) ponieważ nie mogliśmy obliczyć potrzebnych współczynników.