AUTOMATYKA I PODSTAWY STEROWANIA
|
||
Wydział Inżynierii Produkcji
|
Rok akad. 2013/2014 |
|
Kierunek studiów: |
Technika Rolnicza i Leśna |
|
Data realizacji pomiarów w laboratorium: |
21.10.2013 r. |
Semestr: 5, zimowy |
Tytuł ćwiczenia:
Identyfikacja obiektu |
Wykonawcy:
Klaudia Chechłowska Albert Baran Mateusz Ostrzyżek Szymon Milewski |
Przebieg ćwiczenia
Pomiary zostały wykonane w ośmiu przypadkach. Sygnałami wyjściowymi dla pompy były zmiany przepływu, w naszym ćwiczeniu 20% i 30%. Dla tych dwóch wariantów dodatkowymi wymuszeniami były: wypływ bezpośrednio do zbiornika lub przez spiralę do zbiornika, przy zamkniętym lub otwartym odpływie.
Układ pomiarowy:
Przypadek:
1- wydajność pompy 20%, dolny zawór otwarty, przepływ bezpośredni
2- wydajność pompy 30%, dolny zawór otwarty, przepływ bezpośredni
3- wydajność pompy 20%, dolny zawór otwarty, przepływ przez wężownice
4- wydajność pompy 30%, dolny zawór otwarty, przepływ przez wężownice
5- wydajność pompy 20%, dolny zawór zamknięty, przepływ przez wężownice
6- wydajność pompy 30%, dolny zawór zamknięty, przepływ przez wężownice
7- wydajność pompy 20%, dolny zawór zamknięty, przepływ bezpośredni
8- wydajność pompy 30%, dolny zawór zamknięty, przepływ bezpośredni
Rodzaj obiektu na podstawie wykresów (charakterystyki skokowe)
1 - inercyjny wyższego rzędu
2 - inercyjny wyższego rzędu
3- inercyjny I rzędu z opóźnieniem
4- inercyjny I rzędu z opóźnieniem
5- całkujący idealny z opóźnieniem
6- całkujący idealny z opóźnieniem
7- całkujący wyższego rzędu
8- całkujący wyższego rzędu
Obiekty 1, 2, 3, 4 są obiektami statycznymi ponieważ wartość odpowiedzi skokowej dąży do ustalonej wartości.
Obiekty 5, 6, 7, i 8 to obiekty astatyczne ponieważ wartość odpowiedzi skokowej dąży do nieskończoności.
Czas opóźnienia
Największe czasy opóźnienia wystąpiły w przypadku przepływu wężownicą niezależnie od zamknięcia bądź otwarcia dolnego zaworu. Najmniejsze opóźnienia wystąpiły zaś dla odpływu bez wężownicy również niezależnie od pozycji zaworu dolnego.
1- 1,5 [s] k=0,13
2- 1 [s] k=0,25
3- 9 [s] k=0,12
4- 8 [s] k=0,23
5- 9 [s] k=1
6- 8 [s] k=1
7- 1,5 [s] k=1
8- 2 [s] k=1
Stałe czasowe Tz
1- 52 [s]
2- 45 [s]
3- 44 [s]
4- 36 [s]
5- 31 [s]
6- 32 [s]
7- 30 [s]
8- 30,5 [s]
Transmitancje
a) dla obiektów 3 i 4 inercyjnych I rzędu wzór ogólny przedstawia się następująco:
G(s)=[e^(-s*9)*(0,13/(44*s+1)] dla 3
G(s)=[e^(-s*8)*(0,25/(36*s+1)] dla 4
b) transmitancja zastępcza dla obiektów 1 i 2 :
G(s)=[ (1/(52*s+1)^2] dla 1
G(s)=[ (1/(45*s+1)^2)] dla 2
c) dla obiektów 5 i 6 idealnie całkujących wzór ogólny przedstawia się następująco:
G(s)=[e^(-s*9)*(1/31*s)] dla 5
G(s)=[e^(-s*8)*(1/32*s)] dla 6
d) transmitancja zastępcza dla obiektów 7 i 8 :
G(s)=[ (1/(30*s+1)^2] dla 7
G(s)=[ (1/(30,5*s+1)^2)] dla 8
Wnioski:
-Stałe czasowe przyjmują podobne wartości dla obiektów tego samego typu np. kiedy dolny zawór jest zamknięty.
-Opóźnienie jest uzależnione od pozycji górnej dźwigni a mianowicie od tego czy wypływ odbywa przez wężownice czy nie . W przypadku wężownicy droga przepływu jest dłuższa (spirala) oraz woda przepływa częścią przekroju, dlatego wypływ odbywa się z większym opóźnieniem.
-Opóźnienie nie jest uzależnione od zamknięcia bądź otwarcia zaworu dolnego czyli od odpływu bądź jego braku. Również wielkość wydatku nie wpływa znacząco na jego wartość, różnice między prędkościami są niewielkie
1