Gliwice 12.03.2010 r. Wydział elektryczny Elektrotechnika - Elektroenergetyka sem. VI |
|
---|---|
Laboratorium z automatyki i regulacji automatycznej . Modelowanie ciągłych i dyskretnych układów regulacji. Badanie w dziedzinie czasu. |
|
Sekcja 6 - Mateusz Gabor - Szymon Mizia -Mariusz Smaluch |
Podpis prowadzącego : |
Wstęp teoretyczny :
Transmitancja - funkcja charakteryzująca własności dynamiczne układu liniowego, określa zależność między sygnałem wejściowym (transformaty Laplace`a) a wyjściowym (odpowiedzią ) układu.
Cel ćwiczenia :
Celem ćwiczenia było zapoznanie się programu Mat-Lab i modelowaniem prostych układów inercyjnych otwartych i zamkniętych.
Układ I rzędu :
Obliczenia dla powyższego przypadku :
Dane są :
$$k_{0} = \frac{1}{5s + 1}$$
$$k\left( s \right) = \frac{1}{s + 1}$$
Więc gdy :
$$k\left( s \right) = \frac{k_{R} \times k_{0}}{1 + k_{R} \times k_{0}}$$
Otrzymujemy :
$$\frac{1}{s + 1} = \frac{k_{R} \times \frac{1}{5s + 1}}{1 + \frac{k_{R}}{5s + 1}}\ \ \ \ \ = > \ \ \ \ \mathbf{k}_{\mathbf{R}}\mathbf{= 5(1 +}\frac{\mathbf{1}}{\mathbf{5}\mathbf{s}}\mathbf{)}$$
Uzyskane przebiegi i rysunki :
Odpowiedź skokowa na wyjściu obiektu I rzędu :
Układ II rzędu :
Obliczenia dla powyższego przypadku :
Dane są :
$$k_{0} = \frac{1}{\left( 4s + 1 \right)(1s + 1)}$$
$$k\left( s \right) = \frac{1}{s + 1}$$
Więc gdy :
$$k\left( s \right) = \frac{k_{R} \times k_{0}}{1 + k_{R} \times k_{0}}$$
Otrzymujemy :
$$\frac{1}{s + 1} = \frac{k_{R} \times \frac{1}{\left( 4s + 1 \right)(1s + 1)}}{1 + \frac{k_{R}}{\left( 4s + 1 \right)(1s + 1)}}\ \ \ \ \ = > \ \ \ \ \mathbf{k}_{\mathbf{R}}\mathbf{= 5(1 +}\frac{\mathbf{4}\mathbf{s}}{\mathbf{5}}\mathbf{+}\frac{\mathbf{1}}{\mathbf{5}\mathbf{s}}\mathbf{)}$$
Uzyskane przebiegi i rysunki :
Schemat uzyskany w programie Mat - Lab
Odpowiedź skokowa na wyjściu obiektu II rzędu :
Zbliżenie minimum w układzie II rzędu :
Człon różniczkujący PID :
Schemat uzyskany w programie Mat - Lab
Uzyskany przebieg sygnału wyjściowego w funkcji czasu :
Odpowiedź na sygnał sinusoidalny inercyjnego układu I rzędu
Schemat układu uzyskany w Mat – Labie
Uzyskany przebieg sygnału wyjściowego w funkcji czasu
Odpowiedź na sygnał sinusoidalny inercyjnego układu II rzędu
Schemat układu uzyskany w Mat – Labie
Uzyskany przebieg sygnału wyjściowego w funkcji czasu
Wnioski
Mat-Lab jest programem prostym w obsłudze dającym duże możliwości modelowania układów inercyjnych.
Różniczkowanie numeryczne wykazuje błędy.