Przetworniki

• Zasady badań i opisu właściwości statycznych elementów automatyki.?

Właściwości statyczne opisują zależność wielkości wejściowej i wyjściowej

w warunkach ustalonych. Wielkościami charakteryzującymi stateczne właściwości obiektu są współczynniki wzmocnienia statycznego (k_ob=delta y /delta x)

• Zasady badań i opisu właściwości dynamicznych elementów automatyki

Opisują właściwości elementów w stanach nieustalonych. Są określane najczęściej za pomocą charakterystyk skokowych, rozumianych jako odpowiedź obiektu na zakłócenie skokowe wprowadzone na wejściu.

• Struktury Przetworników pomiarowych.

• Badanie Przetworników pomiarowych w układach regulacji - konieczność stosowania przetworników pomiarowych w układach regulacji

Przetwornik przetwarza sygnał wyjściowy z czujnika na odpowiedni sygnał standardowy(mierniczy).

• Określić właściwości Przetworników pomiarowych- transmitancje operatorowa równań charakterystyk skokowych, statycznych i dynamicznych jeśli z badania Przetwornika liniowego otrzymano następujące wykresy.

X(t)

Y(t)

1. B)

Transmitancje operatorowe

G(s)= k

Stała czasowa - Długość podstycznej określonej dla dowolnego punktu leżącego na krzywej

K- współczynnik wzmocnienia.

właściwości dynamiczne- Współczynnik wzmocnienia, stała czasowa, transmitancja operatorowa.

właściwości statyczne- y=ax+b odchyłka Δy_i, histereza względna (h), odchyłka względna (n), próg czułości.

• Znana jest charakterystyka statyczna wyznaczona z badań -Określ wielkości dotyczące wielkości statycznych danego przetwornika, odchyłka bezwzględna

- odchyłka względna.

histereza względna

odchyłka bezwzględna

Obiekty regulacji

1. Obiekty regulacji- właściwości grzejnika jako Obiektu Regulacji.

- Model

- Równania różniczkowe

- Transmitancja Operatorowa wyznaczona z Równań różniczkowych

- charakterystyka statyczna

2. Właściwości powietrza ogrzewanego jako pomieszczenia regulowanego ??

Podstawą do analizy stanów nieustalonych są właściwości statyczne które opisuje następujące równanie bilansowe:

Q_g+ Q_sł+ Q_t= Q_z+ Q_i

Q_g+ ΔQ= Q_s

k_i- współczynnik przenikania ciepła przez przegrody

c_pp- Ciepło właściwe powietrza infiltracyjnego.

3. Obiekty liniowe i nie liniowe - Definicja, podstawowe cechy. Przykładowa charakterystyka statyczna i charakterystyka dynamiczna.

Układy liniowe zawierają wyłącznie elementy liniowe, tzn. takie, których charakterystyki styczne są liniami prostymi, zaś własności dynamiczne opisują liniowe równania różniczkowe, całkowe, różnicowe lub algebraiczne. Układy liniowe spełniają zasadę superpozycji. W praktyce większość elementów nie spełnia wymogów liniowości, lecz jeśli elementy pracują w wąskim zakresie zmian (wokół pewnego punktu pracy), to charakterystyki tych elementów można traktować jako prostoliniowe w otoczeniu punktu pracy.

Układy nieliniowe to takie, które zawierają co najmniej jeden element nieliniowy i w konsekwencji nie spełniają zasady superpozycji. Do analizy układów nieliniowych stosuje się metody pozwalające uwzględnić różne rodzaje występujących nieliniowości. Dokładne metody analizy są bardzo złożone i dlatego najczęściej stosuje się metody przybliżone. Często dokonuje się linearyzacji charakterystyk w otoczeniu punktu pracy. Takie uproszczenie opisów układów może prowadzić do znacznych błędów.

4. 
   Znaleźć opis właściwości obiektów (transmitancje operatorową ) równania różniczkowego jeżeli z badan otrzymano następujące charakterystyki.

X_z

Y

τ

5. Obiegi regulacji charakterystyk statycznych jak na rysunku . narysuj przebieg charakterystyk skokowych w punktach A i B jeśli obiekt ma właściwości inercyjne I rzędu, Wyznaczyć ….. Na wykresach parametry opisujące obiekt oraz uzasadnić.

X_z

Y

6. Napisać postać równania różniczkowego obiektu regulacji jeśli znany schemat blokowy na rysunku.

7. Narysować Wykres charakterystyki skokowej dla grzejnika o właściwościach nieliniowych jeżeli na wejściu wejściu wprowadzono zakłócenia od temp zasilenia. Amplituda zakłócenia wynosiła :Dla badania 1 Δt₁=10K

badania 2 Δt₁=20K

Układy Regulacji

1. Regulator TRG- właściwości dynamiczne, parametry określające te właściwości

Właściwości dynamiczne są opisane przez zakres proporcjonalności(X_p)oraz stałą czasową(T) czujnika.

2. Właściwości zasobów w Regulatorach TRG Współczynnik proporcjonalności K_v K_p charakterystyka wewnętrzną przepływu, wzmocnienie zaworów.

3. Narysować spodziewany przebieg regulowanej temperatury wewnętrznej w pomieszczeniu dla zakłóceni od ciepła dodatkowego.

I - zakres x_p1=0,5k

II -zakres x_p2=1k

Podstawić graficznie odchyłkę strat oraz prawdopodobny jej znak.

4. Przebieg krytyczny w układach regulacji(wykres, cechy, wykorzystanie do nastawiania regulatorów.

5. Wpływ parametrów układu regulacji temperatury wewnętrznej na wzmocnienie oraz na stabilność układu.

6. Określić jakość regulacji dla charakterystyki skokowej .otrzymanej z badań. Schemat układu regulacji - opis działania. Układy regulacji rodzaje, sprzężenie zwrotne.

Sterowniki cyfrowe

1. Podział algorytmów sterowania ze względy na rodzaj oscylacji (podział algorytmu, postać transmitacji)

2. Definicja parametrów nastaw regulatorów

3. Wykres charakterystyki skokowej regulatora dla następujących danych, tp, t1, ti, te, znane jest zakłócenie e=const wprowadzone na wejściu

4. Rzeczywiste parametry nastaw, metody analityczne, metody graficzne

5. Schemat blokowy regulatora o właściwościach PI, zastępcza transmitancja operatorowa.

6. Podać niezbędne wielkości jakie należy wprowadzić do sterownika cyfrowego przeznaczonego do regulacji węzłów automatycznego ogrzewania.

7. Określić cechy algorytmów (interakcja, progresywność nastaw) jeśli z badań mamy:

Wprowadzone nastawy: kp, ti, te,

Wynik z badań: rodzaj zakłócenia, wartość amplitudy zakłócenia, parametry: ti, ti średnie, tp średnie.

(co opisują właściwości
statyczne i właściwości dynamiczne, + ogólny schemat)

OB R

Pp

Pp

OBR

-próg czułości

---