PODSTAWY AUTOMATYKI

Sprawozdanie – Laboratorium nr4

Działanie układów automatycznej regulacji. Rodzaje regulatorów.

Piotr Szewczak

gr. 9B WIMIR, MIBM

Zad 1.

Wykorzystując pakiet Matlab/Simulink zbudować układ automatycznej regulacji, zawierającystruktury regulatorów P, PI i PID oraz zbadać wpływ parametrów regulatorów (wzmocnienia istałych czasowych) na charakterystyki czasowe różnych obiektów regulacji (inercyjny,różniczkujący, całkujący, oscylacyjny).

Wnioski:

Zmieniając parametry regulatorów (m. in. wzmocnienia i stałe czasowe) możemy zmniejszyć czas regulowania, zmniejszać lub zwiększać przeregulowanie, oraz błąd statyczny. Wartości te możemy zmieniać w każdym z regulatorów, a wynik zmian możemy łatwo zaobserwować na wykresach. Wzorując się na wykresach możemy właściwie dopasować stałe regulatorów odpowiadające za odpowiedź układu, gdyż każdą zmianę widać dokładnie na wykresach.

Zad 2. Dla podanego obiektu dobrać tak regulator, aby czas regulacji był najkrótszy.

$$G\left( s \right) = \ \frac{0.288}{{0.18s}^{2} + 1.18s + 1}$$

Po wielu próbach uznałem ze najlepszym regulatorem jest regulator PID oraz dane wartości stałych czasowych umieszczone na powyższym schemacie najlepiej odpowiadają powyższemu zadaniu

Zad 3. Dla podanego układu wyznaczyć czas regulacji, przeregulowanie oraz błąd statyczny, a

następnie tak dobrać regulator aby zmniejszyć przeregulowanie

$$G\left( s \right) = \ \frac{2.5}{{2s}^{2} + 2s + 1}$$

Krok 1: Układamy układ symulujący działanie obiektu oraz wyznaczamy jego odpowiedź.

Krok 2: Układamy układ z regulatorem i odczytujemy przeregulowanie, czas regulacji oraz błąd statyczny.

Z wykresu odczytujemy dane wartości:

tr = 10

k=c_m1/c_m2*100%=1,35/0.88 * 100%=153%

Cs=~1

Następnie dobieramy tak regulator (jego zmienne czasowe) aby zmniejszyć przeregulowanie

Zad 4.Wykorzystując funkcję lsimzasymulować działanie układu regulacji z przykładu 1-go, przy

skokowym przyroście wartości zadanej wz wartości 1 na 1.5

kod:

functionsymul

figure(‘Name’,’Symulacja układów dynamicznych’,’Num’,’off’,’Menu’,’none’,...

‘Units’,’centim’,’Pos’,[1.5, 2, 20,10]);

L = [4];

M = [8 12 6 5];

t = [0:0.1:120];

u=ones(size(t));

u(601:1201) = 1.5;.

[y,x] = lsim(L,M,u,t);

plot(t,u,’r’,t,y,’b’)

xlabel(‘Czas (sek)’)

ylabel(‘Amplituda’)

title(‘Sterowanie i odpowiedź układu’)

legend(‘sterowanie’,’odpowiedź’), grid