Politechnika Śląska Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii
Katedra Metalurgii Seminarium dyplomowe
Temat: Charakterystyka dynamiczna wybranego elementu układu sterowania.
Uwagi prowadzącego:
Prowadzący: doc. dr inż. Maciej Rozpondek	Wykonała: Aleksandra Miłek
	Grupa: ZIP 41
	Sekcja: 1

Człon jest elementem, który przetwarza wprowadzony do niego sygnał wejściowy na sygnał wyjściowy w sposób elementarny.

Do podstawowych członów dynamicznych zaliczamy:

- człon proporcjonalny;

- człon całkujący idealny;

- człon całkujący rzeczywisty;

- człon różniczkujący idealny;

- człon różniczkujący rzeczywisty;

- człon inercyjny (I i II-rzędu);

- człon oscylacyjny;

- człon opóźniający.

Charakterystyka dynamiczna elementu (obiektu, układu) – to zależność czasowa sygnałów wejściowych, wyjściowych i innych określonych wielkości, czyli charakterystyki określające zmienność tych wielkości w czasie.

Czujnik idealny – cechy:

- jest wykonany jako walec jednorodny, z materiału o nieskończenie dużej przewodności cieplnej;

- ma jak najmniejszą masę;

- możliwie mała pojemność cieplna właściwa;

- duża całkowita powierzchnia wymiany ciepła z otoczeniem.

Temperatura czujnika idealnego przebiega według krzywej wykładniczej o stałej czasowej τ0. Przebieg ten przedstawia odpowiedź czujnika idealnego na wymuszenie skokowe temperatury (charakterystykę dynamiczną względnie krzywą rozgrzewu):

Stała czasowa, τ_scz – to czas, po którym czujnik osiąga 0,632 wartości temperatury zadanej.

Stałą czasową można wyznaczyć różnymi sposobami:

1. jako podstyczną do krzywej t_cz=f(t) w dowolnym jej punkcie;

2. przez określenie czasu, po którym t_cz =0,632 t_K;

3. przez pomiar czasu wartości połowicznej τ_0,5, czyli czasu, po którym t_cz =0,5 t_K.

Rodzaje wymuszeń dynamicznych:

1. Skokowe

2. Impulsowe

3. Liniowe

4. Okresowe

Konstrukcje czujników rzeczywistych:

W czujnikach rzeczywistych, najczęściej o kształcie walcowym, częścią, która warunkuje wskazania termometru jest tak zwana czuła część czujnika, którą może stanowić cała jego masa, powierzchnia lub środek przekroju.

Czujniki zależnie od stosunku czasów τ_0,9/τ_0,5 można podzielić na:

- czujniki o działaniu objętościowym, gdzie τ_0,9/τ_0,5≈3,32;

- czujniki o działaniu powierzchniowym, gdzie τ_0,9/τ_0,5>3,32;

- czujniki o działaniu środkowym, gdzie τ_0,9/τ_0,5<3,32.

Pomiar temperatury zmiennej skokowo czujnikiem rzeczywistym: a) czujniki o działaniu objętościowym, b) czujniki o działaniu powierzchniowym, c) czujniki o działaniu środkowym, 1 – czuła część czujnika, 2 – osłona, 3 – korpus izolacyjny.

Schemat blokowy czujnika odwzorowanego jako element inercyjny I rzędu:

Wejście X(s) Y(s) Wyjście

Transmitancja operatorowa czujnika G_T(s) nazywana jest również przepustowością operatorową. Jest to stosunek transformaty sygnału wyjściowego czujnika y(s) do transformaty sygnału wejściowego x(s) przy zerowych warunkach początkowych.