POLITECHNIKA ŚLĄSKA Wydział Elektryczny Laboratorium automatyki i sterowania	Studia stacjonarne dwustopniowe Kierunek: EiT Rok akademicki: 2008/2009 Semestr: VI
Modelowanie ciągłych układów regulacji - badanie w dziedzinie czasu
Studenci: 1. Adam Czudaj 2. Piotr Legutko 3. Małgorzata Dobiosz	Data 17.03.2009r. Grupa KSS-mgr Sekcja 6

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z programem Matlab, wykorzystanie go do celów symulacyjnych, symulacja ciągłych układów regulacji.

2. Przebieg ćwiczenia

1. Wpływ stałej czasowej na regulator przy wymuszeniu na skok jednostkowy

k=1 T₁=1 T₂=2 T₃=3

Układ pomiarowy

Wykres

Wnioski

Im większa stała czasowa tym później następuje stabilizacja napięcia. Ponieważ układ był badany na skok jednostkowy, to amplituda każdego sygnału jest taka sama-równa 1 V

2. Wpływ wzmocnienia na regulator przy wymuszeniu na skok jednostkowy

T=1 k₁=1 k₂=2 k₃=3

Układ pomiarowy

Wykres

Wnioski

Im większe wzmocnienie układu tym przy wyższej amplitudzie następuje ustabilizowanie napięcia. Stabilizacja ta ma miejsce w tym samym czasie, a amplituda jest zależna od wzmocnienia i wynosi odpowiednio 1,2,3 V

3. Wpływ stałej czasowej na regulator przy wymuszeniu piłokształtnym

k=1 T₁=1 T₂=2 T₃=3

Układ pomiarowy

Wykres

Wnioski

Im większa stała czasowa tym przebieg bardziej odchylony od wymuszenia liniowego.

4. Wpływ wzmocnienia na regulator przy wymuszeniu piłokształtnym

T=1 k₁=1 k₂=2 k₃=3

Układ pomiarowy

Wykres

Wnioski

Im większe wzmocnienie tym przebieg ma większe nachylenie

5. Połączenie szeregowe transmitancji

Układ pomiarowy

Wykres

Wnioski

Poprzez połączenie szeregowe transmitancji I rzędu można uzyskać transmitancję wyższych rzędów. Z przebiegów nie można wyczytać którego rzędu konkretnie dotyczą poza pierwszym

6. Przykładowe układy regulatorów

Układ pomiarowy

Wykres

Wnioski

Ponieważ układ całkujący został pomnożony przez stałą, która w tym przypadku wynosi 5 to po czasie jednej sekundy trwania sygnału sterującego przebieg osiąga wartość 5 V

Układ pomiarowy

Wykres

Wnioski

Regulatorem jest układ całkujący, ponieważ całka ze stałej jest prostą, a po jednej sekundzie trwania sygnału wymuszenia przyjmuje wartość 1V

Układ pomiarowy

Wykres

Wnioski

Regulator rzeczywistego całkowania można przedstawić jako iloczyn idealnego całkowania i układu o transmitancji I rzędu.

7. Regulator PI

Układ pomiarowy

Wykres

Wnioski

Przebieg niebieski jest przebiegiem otrzymanym na wyjściu regulatora, jest on sumą skoku jednostkowego oraz elementu całkującego, pomnożonego przez stałą.

8. Regulator PID

Układ pomiarowy

Wykres

Wnioski

Przebiegiem elementu różniczkującego jest pik, ponieważ z matematycznego punktu widzenia pochodna ze stałej jest równa 0, a z przyrostu wynosi nieskończoność. Pik ten nie ma wpływu na przebieg wyjściowy regulatora

9. Wymuszenie sinusoidalne na układ regulatora I rzędu

Układy pomiarowe

Wykresy

k=1 T₁=1 T₂=2 T₃=3

T=1 k₁=1 k₂=2 k₃=3

Wnioski

Stała czasowa ma wpływ na częstotliwość przebiegu, wzmocnienie ma wpływ na amplitudę przebiegu.

3. Wnioski

---