Politechnika Poznańska Wydział Maszyn Roboczych i Transportu LABORATORIUM Automatyka |
|---|
| Temat: Badanie stabilności regulatora |
| Kierunek: TRANSPORT rok: III |
| L.p. |
| 1. |
| Data wykonania ćwiczenia 24.03.2014r |
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia było stworzenie funkcji badającej stabilność regulatora w aplikacji SciNotes wraz z wyznaczeniem parametru współczynnika wzmocnienia regulatora kp w taki sposób, aby otrzymać dwie charakterystyki skokowe stabilne i jedną niestabilną oraz wykonanie schematu blokowego w aplikacji xCOS.
Co to jest UAR?
UKŁAD AUTOMATYCZNEJ REGULACJI (UAR) jest to układ sterowania posiadający sprzężenie
zwrotne, którego zadaniem jest sterownie procesem (sygnałami wyjściowymi) w zależności od doprowadzonych sygnałów wejściowych. Schemat blokowy takiego układu przedstawiono na rys. 0.
Kiedy układ jest stabilny a kiedy niestabilny?
Dowolny układ jest stabilny, jeżeli po chwilowym zadziałaniu sił zakłócających jego stan równowagi np. przez krótkotrwałą impulsową zmianę sygnału wejściowego (wartości zadanej) i po zaniknięciu tych sił układ samoczynnie powraca do stanu równowagi. W przypadku kiedy parametry regulatora byłyby nieodpowiednie, tj. sygnał x(t) miałby przebieg niepożądany, to taki stan układu regulacji wiążę się z pojęciem stanu niestabilnego.
Wykonać schemat blokowy (dla układu z laboratorium) i ukazać trzy charakterystyki skokowe dla dowolnych współczynników wzmocnienia regulatora (2- wartości dla układu stabilnego, 1 – dla układu niestabilnego) mając wartości:
k1=0,44
k2=ilość liter w imieniu = 7
k3= ilość liter w nazwisku = 11
T1=5,2
T2= ilość liter w imieniu*2,1 = 14,7
T3= ilość liter w nazwisku*2,1 = 23,1
T4= ilość liter w imieniu = 7
Wnioski
Ćwiczenie polegające na stworzeniu schematu blokowego w programie Scilab-5.4.1 dla zadanych wartości zmiennych pozwoliło na zaznajomienie się z tematyką tworzenia schematów wykorzystujących różne obiekty i powiązania między nimi.
Wartości współczynnika wzmocnienia regulatora wynoszące 0.1, 0.25 i 0.35 zostały dobrane w taki sposób, aby wykres był czytelny i jasno ukazywał oscylację przebiegu charakterystyk. W związku z tym można dostrzec zależność: im wyższy parametr wzmocnienia regulatora, tym układ staje się bardziej niestabilny. Dla wartości 0.1 przebieg charakterystyki prawie natychmiast powraca do stabilności (linii prostej). Dla wartości 0.25 trwa to dłużej, choć można zauważyć wyraźną tendencję do wyrównywania się układu – słusznie więc można stwierdzić, iż jest to układ stabilny jak w pierwszym przypadku. Natomiast wartość kp = 0.35 powoduje, iż amplituda rośnie wraz z upływem czasu, co świadczy o tym, że układ jest niestabilny. Wykres stopniowo osiąga coraz większą oscylację, która potwierdza zależność o pogłębianiu się niestabilności układu automatycznej regulacji wraz ze wzrostem współczynnika wzmocnienia regulatora kp.