Cel ćwiczenia: Celem czwartego ćwiczenia było badanie schematu układu regulatora PID w programie MATLAB.

Przebieg ćwiczenia: Obserwacja uchybu, czasu regulacji, przeregulowania, oscylacji przy zmianie wzmocnienia w regulatorze PID.

Schemat pomiarowy :

3.Przebieg ćwiczenia

Ustalamy wartość wzmocnienia regulatora D oraz wartość regulatora I na 0. Zwiększamy współczynnik wzmocnienia regulatora proporcjonalnego P, obserwujemy moment, w którym przeregulowanie osiągnie wartość 40-60%. Charakterystyki układu dla zmieniającego się wzmocnienia członu P: dobieramy tak aby w układzie występowały oscylacje. kd i ki=0. Następnym krokiem jest włączenie członu całkującego. Następnie analizujemy działanie członu różniczkującego I.

Im większe wzmocnienie tym większe przeregulowanie oraz czas regulacji, za to uchyb ustalony mniejszy. Zmniejszając wartość k (około 1) obserwujemy wydłużanie się czasu regulacji i zwiększanie się uchybu.

Im większe wzmocnienie tym mniejsze oscylacje i krótszy czas regulacji. Przy pewnym wzmocnieniu oscylacje ustają i wydłuża się czas regulacji. Człon D nie wpływa na uchyb ustalony. Dobieramy kd tak, by nie było oscylacji i czas regulacji był możliwie krótki.(k=27)

Charakterystyki układu dla zmieniającego się wzmocnienia członu I: kp=40 kd=27

Im większe wzmocnienie tym większe przeregulowanie, dłuższy czas regulacji, ale mniejszy uchyb ustalony.

Wzrost współczynnika wzmocnienia członu różniczkującego powoduje likwidację przeregulowania. Do pewnej wartości K czas regulacji maleje, następnie zaczyna się wydłużać. Nie likwiduje uchybu ustalonego.

Człon całkujący powoduje likwidację uchybu ustalonego, natomiast dla małych wzmocnień wydłuża się czas regulacji. Zwiększając dalej współczynnik wzmocnienia członu całkującego przeregulowania stają się coraz większe, natomiast czas regulacji zmniejsza się.