LABORATORIUM Z AUTOMATYKI

ĆWICZENIE NR 4

TEMAT: Badanie charakterystyk częstotliwościowych członów automatyki

WYKONAŁ:

1. CEL ĆWICZENIA.

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyk częstotliwościowych elementów automatyki.

1. WPROWADZENIE TEORETYCZNE.

Człon inercyjny pierwszego rzędu

Transmitancja widmowa członu inercyjnego pierwszego rzędu ma postać:

gdzie:

k − współczynnik wzmocnienia,

T − stała czasowa.

Przedstawiając tę transmitancję widmową w postaci:

gdzie:

otrzymamy wyrażenia modułu transmitancji widmowej i jej argumentu:

Charakterystyka amplitudowo-fazowa członu inercyjnego ma postać półokręgu położonego w czwartej ćwiartce, o średnicy k i o środku w punkcie (k/2,0)

Na podstawie tych charakterystyk można wyznaczyć podstawowe parametry członu inercyjnego tj. k oraz T.

Charakterystyka amplitudowo-fazowa członu inercyjnego

Wzmocnienie k wyznacza się z relacji: przy czym L₁ [dB].

Dla wyznaczania stałej czasowej T należy określić wartość tzw. pulsacji sprzęgającej ω_s. Pulsację tę można wyznaczyć jako pulsacje, dla której przecinają się asymptoty wykresu L(ω), bądź też jako pulsację dla której argument (przesunięcie fazowe) ϕ (ω) osiąga wartość - π. Znając pulsację ω_s wartość stałej czasowej T wyznacza się z zależności:

Logarytmiczne charakterystyki amplitudowa i fazowa członu inercyjnego

1. STANOWISKO POMIAROWE.

Stanowisko pomiarowe składa się z :

generatora z analizatorem sygnałów sinusoidalnych,

płyty z zestawem oporników i kondensatorów elektrycznych,

przewodów elektrycznych.

Badaniu podlegają układy elektryczne zbudowane z oporników i kondensatorów elektrycznych połączonych za pomocą przewodów

Schemat układu pomiarowego

1. WYNIKI POMIARÓW.

Inercyjny pierwszego rzędu A (doświadczalna)(teoretyczna) R1 C6

Dane: R1=1 C6
Lp.
-
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.

Wykres nr 1.

Wykres nr 2.

Wykres nr 3.

Inercyjny pierwszego rzędu B (doświadczalna)(teoretyczna) R4 C5

Dane: R4 C5
Lp.
-
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.

Wykres nr 4.

Wykres nr 5.

Wykres nr 6.

Inercyjny drugiego rzędu B (doświadczalna)(teoretyczna)

Dane: R4 C5
Lp.
-
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.

Wykres nr 7.

.

Wykres nr 9.