Politechnika Lubelska

Wydział Inżynierii Budowlanej

i Sanitarnej

Laboratorium Automatyki

Sprawozdanie z ćwiczenia nr.4

Temat: Identyfikacja właściwości obiektów pneumatycznych.

Wykonali:

Anna Janiec

Piotr Grzesiuk

Grupa:

BDi 8.4

Data wykonania:

05.03.1999

1. Celem ćwiczenia zapoznanie się ze sposobami identyfikacji właściwości statycznych i dynamicznych obiektów na podstawie badania obiektów pneumatycznych.

2.Przebieg ćwiczenia.

a) identyfikacja właściwości dynamicznych.

Do określenia właściwości dynamicznych należy wyznaczyć zastępczą stałą czasową T na podstawie charakterystyki skokowej.

Schemat blokowy do wyznaczania charakterystyki skokowej:

Sygnałem wejściowym X(s) w naszym przypadku będzie zadana wartość ciśnienia 0,02 MPa. Wartość skoku na wyjściu wyniosła 0,08 MPa.

Po włączeniu rejestratora odczytaliśmy przebieg charakterystyki skokowej sygnału wyjściowego. Zmierzyliśmy prędkość przesuwu taśmy, która wynosi:

współczynnik wzmocnienia k=5cm

Stała zastępcza wynosi T = 4:05 min = 245 s

Po przeanalizowaniu wykresu otrzymanego z rejestratora możemy wywnioskować, że charakter obiektu jest inercyjny.

Równanie różniczkowe członu inercyjnego:

Transmitancja operatorowa tego układu:

Transformata Laplace'a:

Charakterystyka dynamiczna, odpowiedź na skok jednostkowy

dla x=0,08 MPa i T = 245 s

b)identyfikacja właściwości statycznych

Dla stałej zastępczej dokonaliśmy pomiarów:

Wartość zadana	Wartość odczytana
MPa	MPa
0,02	0,015
0,04	0,03
0,06	0,045
0,08	0,06
0,1	0,075

Transmitancja operatorowa układu:

I dla pozostałych pomiarów transmitancja wynosi: 0,75

Charakterystyka statyczna:

Metoda półpłaszczyzny półlogarytmicznej

Aby ją zastosować przesuwam wykres odpowiedzi skokowej.

i zmieniam skalę na osi rzędnych z dziesiętnej na logarytmiczną:

Wnioski:

W ćwiczeniu badaliśmy obiekt pneumatyczny. Z obserwacji wykresów oraz przeprowadzonych pomiarów możemy stwierdzić, że obiekt miał charakter inercyjny (opóźniający). Wyznaczyliśmy jego stałą czasową T i wzmocnienie k, co pozwoliło na dokładniejsze określenie - iż jest to obiekt pierwszego rzędu o równaniu:
. Po wyznaczeniu charakterystyki statycznej obliczyliśmy współczynnik wzmocnienia: k = 0,75. Jak łatwo zauważyć wartość na wyjściu obiektu jest proporcjonalna do wartości na wejściu. Zatem współczynnik wzmocnienia, ani stała czasowa nie zależą od wielkości zadanej w członie inercyjnym. Im mniejsza stała T, tym krótszy stan nieustalony i układ szybciej osiągnie swoje założone wymagania. Znając wartości określone w przeprowadzonym ćwiczeniu możemy odpowiednio dobierać urządzenia do regulacji parametrów wyjściowych układów automatyki.