Wydział Elektrotechniki i Informatyki

Politechnika Lubelska

Katedra Automatyki

LABORATORIUM

AUTOMATYKI I STEROWANIA

Temat : Identyfikacja obiektów sterowania

Data wyk. ćwicz . 2006.01. 13

Grupa EMUZ 3.1

Jarosław Barszcz

Jacek Burek

Agnieszka Bednarczyk

Konrad Rycyk

Cel ćwiczenia :

Celem ćwiczenia jest identyfikacja własności statycznych i dynamicznych obiektów sterowania tzn. wyznaczenie modeli matematycznych obiektów . Identyfikacja będzie przeprowadzona przy pomocy eksperymentu czynnego metodą charakterystyk czasowych oraz metodą charakterystyk częstotliwościowych

1. Identyfikacja na podstawie charakterystyk czasowych .

a. Odpowiedź układu o transmitancji G1(s) na wymuszenie skoku jednostkowego .

5ms/1 cm 1 cm= 0.5 V

5 cm

8,2 cm

Na podstawie odpowiedzi skokowej możemy stwierdzić, że układ pierwszy ma charakter członu różniczkującego o następującej transmitancji i stałej czasowej

G (s) = k / ( 1 + sT ) T=1ms k=1.25

b. Odpowiedź układu o transmitancji G2 (s) na wymuszenie skoku jednostkowego .

1 V =1 cm 5 ms /1 cm

Na podstawie odpowiedzi obiektu na wymuszenie w postaci skoku jednostkowego stwierdzamy, że ma on postać układu inercyjnego pierwszego rzędu o transmitancji :

G ( s ) = k / [1 + sT ] T=1ms k=1.25

rys.1. Odpowiedź układu o transmitancji G2 (s) na wymuszenie skoku jednostkowego .

2. Identyfikacja własności dynamicznych obiektów metodą charakterystyk częstotliwościowych

a). Obiekt o transmitancji G1(s)

Uwe = 10 V
f	φ	Uwy
Hz	^0	V
5	95	0.26
10	89	0.65
30	80	1.75
50	73	2.95
700	66	4
100	57	5.11
150	46	6.7
200	37	7.6
250	32	8.5
300	27	8.7
400	18	9.0
500	17	9.2
700	12	9.5
800	11	9.7
1000	9	9.44
2000	4	10
4000	2	9.8
8000	0.75	9.4
10000	0.5	10.1

Charakterystyki - amplitudowa i fazowa

Na podstawie powyższych charakterystyk możemy oszacować stałe

k=1 (0dB) T=2.5 ms

b). Obiekt o transmitancji G2 (s)

Uwe = 10 V
f	ϕ	Uwy
Hz	^0	V
10	3.4	9
20	8.6	9.3
40	18	9.5
80	28	8.5
100	35	7.2
200	50	5.2
400	74	2.8
800	80	1.3
1000	83	1.1
2000	85	0.6
4000	88	0.4

Stałe wyznaczone przez nas na podstawie poniższych charakterystyk dla członu inercyjnego pierwszego rzędu wynoszą

k=1 (0dB) f1=140 Hz z czego wynika

T1=1/f1=7.1 ms

Charakterystyki - amplitudowa i fazowa

Wnioski :

W przeprowadzonym ćwiczeniu dokonaliśmy identyfikacji właściwości dynamicznych metodami charakterystyk czasowych oraz charakterystyk częstotliwościowych. Układy zostały rozpoznane i opisane przy pomocy odpowiedniej transmitancji operatorowej .

Rozpoznany obiekt G₁ (s) jest członem różniczkującym, a obiekt G₂ (s) to człon inercyjny pierwszego rzędu który dla niskich częstotliwości zachowuje się jak człon proporcjonalny.

---