SPRAWOZDANIE

BADANIE STATYCZNYCH I DYNAMICZNYCH WŁAŚCIWOŚCI REGULATORÓW PID

AUTOMATYKA

Technologie Energii Odnawialnej, grupa 1

Kamil Jeznach

Cieśla Mateusz

Cybulska Marzena

Dawiczewska Karolina

Dyga Wojciech

Gajewska Agnieszka

Cel zadania: zapoznanie się z budową, zasadą działania, zastosowań i właściwości regulatorów PID.

Regulator PID pracuje w pętli sprzężenia zwrotnego, oblicza wartość uchybu jako różnicę pomiędzy zmierzoną wartością zmiennej procesu i pożądaną wartością zadaną i działa w taki sposób, by zredukować uchyb poprzez odpowiednie dostosowanie sygnału podawanego na wejście regulowanego obiektu.

Algorytm obliczeń regulatora PID zawiera trzy oddzielne stałe parametry i dlatego czasami bywa nazywany regulatorem z trzema członami: proporcjonalnym, całkującym i różniczkującym, oznaczonymi odpowiednio P, I i D.

Przetwarza sygnał wejściowy ε(t) według trzech realizowanych równolegle operacji dynamicznych:

- wzmocnienia proporcjonalnego ze współczynnikiem kp

- różniczkowania ze współczynnikiem kp,Td , (Td czas wyprzedzenia)

- całkowania ze współczynnikiem kp/Ti , (Ti czas zdwojenia)

Wartość zadana wynosiła 10 mA i zmieniała się co 0,5 mA do 20 mA. Sygnał wyjściowy mieścił się w zakresie 4-20,5 mA.

Ti= ∞

Td= 0

Kp = Wy [%] / We [%]

Wejście [mA] LAB_EL	Wejście [%] LAB-EL	Wejście analogowe [mA]	Wejście analogowe %	Wyjście analogowe [mA]	Wyjście [%] LAB-EL	kp = WY / WE LAB-EL
10	0	11	0,1	4	0	0
10,5	5	11,5	15	5,5	7,8	1,56
11	10	12	20	6,5	15,6	1,56
11,5	15	12,5	25	8	23,2	1,54666667
12	20	13	30	9	31,5	1,575
12,5	25	14	40	10,5	39	1,56
13	30	14,5	45	11,5	46,7	1,55666667
13,5	35	15	50	13	55	1,57142857
14	40	15,5	55	14,5	62,7	1,5675
14,5	45	16	60	15,5	70,6	1,56888889
15	50	16,5	65	17	78,3	1,566
15,5	55	17	70	18	86	1,56363636
16	60	17,5	75	19,5	94,1	1,56833333
16,5	65	18	80	20,5	100	1,53846154
17	70	19	90	20,5	100	1,42857143
17,5	75	19,5	95	20,5	100	1,33333333
18	80	20	100	20,5	100	1,25
18,5	85	20,5	105	20,5	100	1,17647059
19	90	21	110	20,5	100	1,11111111
19,5	95	21,5	115	20,5	100	1,05263158
20	100	22,5	125	20,5	100	1
					Kp=	1,56

Średnia Kp została wyliczona z wartości w których wykres zależności procentowych wejścia od wyjścia miernika LAB-EL nie osiągnął 100%

W tym ćwiczeniu zapoznaliśmy się z nastawami regulatora cyfrowego PID oraz wyznaczaliśmy charakterystyki statyczne regulatora dla współczynnika proporcjonalności. A następnie badaliśmy zachowanie się regulatora na wymuszenia skokowe dla nastaw P,PI,PID, co zostało przedstawione na wykresach dołączonych do sprawozdania.

Wnioski:

- Z analizy wykresu charakterystyki statycznej wynika, że zależność wejścia do wyjścia jest liniowa do momentu podania sygnału na wejściu o wartości 16mA(60%). Powyżej tej wartości sygnał na wyjściu osiągnął już maksimum czyli 20,5mA(100%) . Wyznaczone k_p dla poszczególnych pomiarów nie różni się znacznie od średniej. Wartość ta została wyznaczona z pomiarów, których stosunek wejścia do wyjścia sygnału wzrastał liniowo(wykres powyżej).

-Podczas odpowiedzi skokowej regulatora P wartość wymuszenia wyniosła e=4%

- W przypadku odpowiedzi skokowej regulatora PI wariant 1 działał przy dłuższym czasie zdwojenia Ti – czyli szybkość działania całkującego regulatora w przypadku 1 była mniejsza.