LABORATORIUM Z PRZEDMIOTU PODSTAWY AUTOMATYKI

ZAKRES WYMAGAŃ DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Dokument określa orientacyjny zakres wiedzy, którą trzeba opanować przed przystąpieniem do realizacji danego ćwiczenia.

Opracował kierownik przedmiotu: dr inż. Przemysław Oborski

Ćwiczenie L1 - Projektowanie sekwencyjnych układów automatyki

Układy logiczne, elementy logiczne stosowane w układach automatyki, przerzutniki, przerzutniki JK, podstawowe zasady symulacji układów automatyki w systemie simulink, sterowanie prostymi układami automatyki przemysłowej przy wykorzystaniu układów logicznych (np. sterowanie windą, zamkiem magnetycznym, itp.)

Ćwiczenie L2 - Płaszczyzna fazowa

Definicja płaszczyzny fazowej, idea, zastosowanie, układy automatyki pierwszego i drugiego rzędu, transmitancja układu automatyki, punkty równowagi na płaszczyźnie fazowej, wykresy punktów osobliwych (ognisko stabilne, ognisko nie stabilne, węzeł stabilny, węzeł nie stabilny, sidło, środek), układy nie linowe, cykl graniczny stabilny i niestabilny, obszary stabilności i niestabilności, transmitancja układów automatyki, podstawowe zasady programowania w Matlabie.

Ćwiczenie L3 - Badanie własności podstawowych elementów automatyki

Definicja transmitancji układu. Transmitancje, charakterystyki i właściwości podstawowych elementów automatyki (bezinercyjny, inercyjny pierwszego rzędu, całkujący, różniczkujący, oscylacyjny, opóźniający). Odpowiedzi podstawowych układów automatyki na wymuszenie skokiem jednostkowym. Wskaźniki dotyczące cech odpowiedzi na wymuszenie skokowe - pojęcia: czasu regulacji, odchylenia maksymalnego, przeregulowania.

Ćwiczenie L4 - Charakterystyki typowych obiektów regulacji i regulatorów liniowych

Pojęcie obiektu regulacji, pojęcie regulatora , układ regulacji z ujemnym sprzężeniem zwrotnym - schemat, pojecie transmitancji układu, transmitancja operatorowa, transmitancje podstawowych regulatorów (proporcjonalny, całkujący, proporcjonalno-całkujący, różniczkujący, proporcjonalno-różniczkujący, proporcjonalno-całkująco-różniczkujący (PID)), charakterystyki skokowe podstawowych regulatorów, pojęcie układu stabilnego i niestabilnego. Kryterium Nyquista, logarytmiczne kryterium Nyquista, zapas stabilności, charakterystyki czasowe i charakterystyki częstotliwościowe.

Ćwiczenie L5 - Badanie odpowiedzi układu automatyki na wymuszenie skokowe.

Wyznaczanie charakterystyk układów automatyki - cel i zastosowanie, sposoby wyznaczania charakterystyk układów automatyki, matematyczne równanie funkcji skoku jednostkowego, transmitancja układu, transformata Laplace'a, wskaźniki dotyczące cech odpowiedzi na wymuszenie skokowe - pojęcia: czasu regulacji, odchylenia maksymalnego, przeregulowania. Transmitancje, charakterystyki i właściwości podstawowych elementów automatyki (bezinercyjny, inercyjny pierwszego rzędu, całkujący, różniczkujący, oscylacyjny, opóźniający).

Ćwiczenie L6 - Wyznaczanie charakterystyk amplitudowo-fazowych członu całkującego

Pojęcie transmitancji układu, przekształcenie Laplace'a. Transmitancje, charakterystyki i właściwości podstawowych elementów automatyki (bezinercyjny, inercyjny pierwszego rzędu, całkujący, różniczkujący, oscylacyjny, opóźniający), transmitancja widmowa, Płaszczyzna Gauss'a - wykreślanie transmitancji widmowej na płaszczyźnie zmiennej zespolonej. Charakterystyki logarytmiczne na płaszczyźnie amplitudowej i fazowej, charakterystyki logarytmiczno-częstotliwościowe.

Ćwiczenie L7 - Wyznaczanie charakterystyk amplitudowo-fazowych członu różniczkującego

Pojęcie transmitancji układu, przekształcenie Laplace'a. Transmitancje, charakterystyki i właściwości podstawowych elementów automatyki (bezinercyjny, inercyjny pierwszego rzędu, całkujący, różniczkujący, oscylacyjny, opóźniający), transmitancja widmowa, Płaszczyzna Gauss'a - wykreślanie transmitancji widmowej na płaszczyźnie zmiennej zespolonej. Charakterystyki logarytmiczne na płaszczyźnie amplitudowej i fazowej, charakterystyki amplitudowo-fazowe.

Ćwiczenie L8 - Wyznaczanie charakterystyk rezonansowych

Pojęcie rezonansu, rezonans w układach elektrycznych, zastosowanie rezonansu, szkodliwe efekty rezonansu w układach mechanicznych i elektrycznych, pojęcie dobroci i rezystancji falowej obwodu rezonansowego, pojęcie przepięcia i przetężenia.

Literatura:

Marek Żelazny; „Podstawy automatyki”, WPW, 1969

D. Holejko, W. Kościelny, W. Niewczas; „Zbór Zadań z Podstaw Automatyki', WPW, 1971

Literatura dodatkowa do ćwiczenia 8:

Bolkowski S.; „Elektrotechnika teoretyczna, tom 1 - Teoria obwodów elektrycznych” WNT, 1986

Krakowski M. „Elektrotechnika teoretyczna, tom 1 - obwody liniowe i nieliniowe” PWN 1991.

Miedziński B. „Elektrotechnika Podstawy i instalacje elektryczne”, PWN 2000

Nowakowski W. „Podstawowe układy elektroniczne”

Z poważaniem,

Przemysław Oborski

---