AKADEMIA MORSKA W GDYNI KATEDRA PODSTAW TECHNIKI
	LABORATORIUM AUTOMATYKI OKRĘTOWEJ	TEMAT: Badanie układów regulacji dwupołożeniowej
		OPRACOWAŁ: Jakub KOSIOREK

1. CEL ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową i działaniem regulatora dwupołożeniowego oraz przebiegiem regulacji.

2. SCHEMAT POŁĄCZENIA

- schemat stanowiska pomiarowego układu regulacji ciśnienia w zbiorniku (załącznik numer 1)

- schemat stanowiska pomiarowego układu regulacji temperatury w zbiorniku (załącznik numer 1)

2. PRZEBIEG ĆWICZENIA

W pierwszym etapie ćwiczenia wykonaliśmy pomiary ciśnienia w zbiorniku powietrza, który jest obiektem inercyjnym I rzędu. Napełnialiśmy zbiornik powietrzem do ok. 3 barów (0,3 MPa).następnie poprzez zawór dławiący wypuszczaliśmy powietrze i robiliśmy pomiary co 3 sekundy.Na tej podstawie wyrysowaliśmy charakterystykę skokową obiektu. (Przerwaliśmy tor sprzężenia zwrotnego od presostatu do zaworu elektromagnetycznego. Zarejestrowaliśmy charakterystykę obiektu regulacji przez podanie skoku ciśnienia na wejściu do zbiornika.)

Następnie wykonaliśmy pomiary regulacji presostatem dla różnych nastaw regulatora.

(Załączyliśmy tor sprzężenia zwrotnego od presostatu do zaworu elektromagnetycznego. Zarejestrowaliśmy przebieg procesu regulacji ciśnienia przy zadanych przez prowadzącego nastawach.)

1. Ciśnienie dolne regulacji P₁ – 0,18 [MPa]

Ciśnienie górne regulacji P₂ – 0,24 [MPa]

Histereza – 0,06 [MPa]

Okres – 32 [s]

1. Ciśnienie dolne regulacji P₁ – 0,10 [MPa]

Ciśnienie górne regulacji P₂ – 0,16 [MPa]

Histereza – 0,06 [MPa]

Okres – 31 [s]

1. Ciśnienie dolne regulacji P₁ – 0,10 [MPa]

Ciśnienie górne regulacji P₂ – 0,20 [MPa]

Histereza – 0,10 [MPa]

Okres – 60 [s]

1. Ciśnienie dolne regulacji P₁ – 0,15 [MPa]

Ciśnienie górne regulacji P₂ – 0,25 [MPa]

Histereza – 0,10 [MPa]

Okres – 50 [s]

W drugiej części ćwiczenia wykonaliśmy pomiar parametrów regulacji temperatury w zbiorniku

Na wykresie zaznaczyliśmy temperatury włączenia i wyłączenia się grzałki. Możemy zauważyć, ze układ posiada własną bezwładność (po wyłączeeniu grzałka jeszcze oddaje ciepło i układ nagrzewa się a podczas schładzania przy załaczonej grzałce układ również posiada pewne opóźnienie reakcji.)

2. WNIOSKI

Z charakterystyki skokowej możemy zauważyć, że ciśnienie w zbiorniku narasta szybciej, opróżnianie jest wolniejsze.

Charakterystyki poszczególnych nastaw mają takie same linie narastania lub obniżania się ciśnienia w zbiorniku.

Większa histereza powoduje mniejszą dokładność regulacji oraz mniejsza częstotliwość załączania. Czas załączania i wyłączania zależy od położenia histerezy , czy znajduje się bardziej w dolnym zakresie , czy górnym charakterystyki skokowej.

W drugim etapie ćwiczenia zajmowaliśmy się badaniem charakterystyki przebiegu regulacji zbiornika do ogrzewania wody podgrzewanym grzałką elektryczną .Sterowanie było wykonane za pomocą termostatu, który składa się z części pomiarowej oraz wykonawczej. Ustala się temperaturę zadaną .Układ ten stanowi człon inercyjny wyższego rzędu, ma opóźnioną reakcję zmianę sygnału na sygnał wejściowy. Temperatura w obiekcie będzie oscylowała wokół wartości zadanej . Amplituda oscylacji zależy od szerokości pętli histerezy oraz od stosunku opóźnienia do stałej czasowej. Termostat posiada histerezę własną wynikającą z jego budowy.

Z wykresu odczytałem czas opóźnienia reakcji układu na wyłączenie , które wynosi t_0w≈80 s oraz czas opóźnienia układu na wyłączenie, które wynosi t_oz≈20 s. Okres opóźnienia wyłączenia jest ok. czterokrotnie dłuższy od opóźnienia wyłączenia.(odczytałem to z wykresu, i możemy to zauważyć analizując dokonane pomiary. Częstotliwość pracy wynosi ok. 450 s .Najlepsza regulacja miałaby miejsce, gdyby histereza układu wynosiłaby zero , ale takiej regulacji nie wytrzymywałby układ realizujący załączanie i wyłączanie (np. stycznik).