grupa IV MB 10-11-99r.

Sprawozdanie z ćwiczenia nr 4

„ REGULACJA DWUPOŁOŻENIOWA”

W układach regulacji dwupołożeniowej zadania regulatora spełnia przekaźnik dwupołożeniowy, którego charakterystyki przedstawione są poniżej. W najbardziej typowym przypadku zastosowania do regulacji temperatury, działanie regulatora idealnego można opisać:

• Jeżeli temperatura obiektu jest mniejsza od zadanej ( y < y₀ ) regulator załącza obwód grzejny

• Jeżeli temperatura obiektu jest większa od zadanej ( y > y₀ ) regulator wyłącza obwód grzejny

Zastosowanie regulatorów dwupołożeniowych może być też uzasadnione w innych przypadkach, gdy obiekty regulacji mają własności elementów inercyjnych lub całkujących o dużej stałej czasowej, a urządzenie wykonawcze ma działanie dwustanowe.

x

x_max

1 2

x_min y₀ y

a) Charakterystyka statyczna regulatora dwupołożeniowego ( idealnego )

x

x_max

1 2

x_min y₀ y

b) Charakterystyka statyczna regulatora dwupołożeniowego ( z histerezą )

1- zestyk zamknięty

2 - zestyk otwarty

1. Schemat blokowy układu

y

sygnał sterowania energią

przetwornik

-

węzeł sumujący +

zadajnik

y₀ - sygnał

odniesienia

ε = y₀ - y - uchyb regulacji

Obiekt sterowany jest sprzężeniem zwrotnym

Sprzężenie zwrotne powinno być ujemne

ε

t

x

t

Przebieg sygnału wyjściowego regulatora dwupołożeniowego

2. Cechy regulatora dwupołożeniowego

1. Wielkość regulowana np. temperatura, ciśnienie, obroty, zmienia się w ten sposób, że ciągle oscyluje nawet przy braku zakłóceń czego nie ma przy regulacji ciągłej

2. Amplituda tych oscylacji nie zależy od wielkości wartości zadanej w przybliżeniu można ją określić wzorem 2A = y_max τ / 2T + H

3. Średnia wartość przebiegu nie zgadza się z wartością zadaną ( z wyjątkiem gdy wybierzemy y₀ = 0.5y_max

4. Ma zastosowanie do obiektów których τ / T ≤ 0,2

3. Jakość regulacji dwupołożeniowej

• jakość jest tym lepsza im mniejsza jest amplituda oscylacji

• jakość jest tym lepsza im mniejszy jest błąd średni

4. Sposoby poprawy jakości

2A = y_max τ / 2T + H

• Przez zmniejszenie wartości H

• Przez zmniejszenie wartości y_max

• Wyłączanie poszczególnych elementów

• Przełączanie połączeń z szeregowych na równolegle

• Przełączanie połączeń z trójkąta na gwiazdę

• Zastosowanie regulatorów quasi ciągłych typ PD i PID

Regulatory te włączają oraz wyłączają napięcie tak szybko, że układ nie jest wstanie wykryć braku dopływu energii. Regulatory te regulują napięcia chwilowe.

t

12V

6V

1

1

Urz.

wyk

OR

REGULATOR

X ( t )

PD

PID

---