Laboratorium z napędów hydraulicznych i pneumatycznych
Wykonujący sprawozdanie: Adam Wilczyński IWP Jakub Mądrecki IWP Bartosz Szarzyński IWP
Data wykonania ćwiczenia: 19.12.12

1. Schemat blokowy serwomechanizmu elektrohydraulicznego (serwonapędu)

2. Opis zarejestrowanych sygnałów.

W czasie pomiarów zarejestrowano przebiegi dynamiczne sygnałów: sterującego i odpowiedzi skoku tłoka siłownika wykonawczego czyli odpowiedzi tłoka na sygnał zadany. Sygnały sterujące są zadawane programowo z komputerm i były: sinusoidalnie zmienne, prostokątne. Prowadzący sterował częstotliwością za pomocą komputera. Można było zauważyć że przy sinusoidalnym sygnale zadanym i częstotliwości tłoka 37,5 Hz w ruch drgający również wpadała obudowa (konstrukcja) tłoka i całego siłownika

W zarejestrowanych plikach tekstowych, które otrzymaliśmy poszczególne kolumny oznaczają: czas [ms], sygnał zadany [mm], przemieszczenie tłoka [mm].

3. Odczytane wielkości charakterystycznych dla zarejestrowanych przebiegów.

• dla przebiegu wymuszającego sinusoidalnego

Wartości odczytane z przebiegu:

Okres sygnału wymuszającego T = 776 ms = 0,776 s

Wartość zrealizowanej amplitudy 15 mm

Przesunięcie fazowe φ = 180° = π

Wartości obliczone:

Częstotliwość sygnału wymuszającego obliczamy korzystając z wzoru:

$$f = \frac{1}{T}\ \ \lbrack Hz\rbrack$$

$$f = \frac{1}{0,776} = 1,28\ \ \lbrack Hz\rbrack$$

• dla przebiegu wymuszającego prostokątnego

Wartości odczytane z przebiegu:

Czas osiągnięcia po raz pierwszy zadanej amplitudy 45 ms

tj. 241 - 169 = 45 ms

Wartość pierwszej amplitudy przesterowania ok. 38 mm

Czas odpowiedzi układu 43 ms

4. Przebiegi sygnałów: sterującego, przemieszczenia tłok.

5. Wnioski i uwagi

W wykonywanym ćwiczeniu poznaliśmy budowę i zasadę działania serwomechanizmu i zaworu proporcjonalnego. Obserwowaliśmy zachowanie się serwomechanizmu podczas zadawania mu różnych sygnałów sterujących. Cechą charakterystyczną było sprzężenie zwrotne co mogliśmy zaobserwować przez odpowiedzi układu na zadany sygnał tzn. gdy sygnał odpowiedzi przekroczył wartość zadaną regulator przesterowywał układ w celu ponownego uzyskania sygnału zadanego. W wyniku opracowanych wyników i wykreślonych przebiegów odpowiedzi zauważamy, iż:

• dla sygnału sterującego sinusoidalnego

Amplituda sygnału odpowiedzi jest mniejsza od amplitudy sygnału wymuszającego. Zauważamy także że przesunięcie fazowe sygnału jest równe 180 °.

• dla sygnału sterującego prostokątnego

Sygnał odpowiedzi oscyluje w zakresie sygnału zadanego. W momencie przesterowania sygnał odpowiedzi jest uzyskany po pewnym czasie, a pierwsza amplituda sygnału odpowiedzi jest większa od sygnału zadanego, następnie układ nadąża za sygnałem odpowiedzi i doprowadza go aby był równy sygnałowi zadanemu.

Wykonywane ćwiczenie pokazało zalety serwomechanizmu, szczególnie dużą dokładność działania oraz szybkie przesterowywanie wskutek aktualnej sytuacji zadanej.