POLITECHNIKA LUBELSKA

LABORATORIUM ELEKTRONICZNYCH UKŁADÓW ANALOGOWYCH I CYFROWYCH

Ćwiczenie nr.3

Grzegorz Żurakowski

GR. ED 7.2

PONIEDZIAŁEK GODZ. 11¹⁵

Regulator PID

1. Założenia i cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było wykonanie regulatora PID o następujących danych :

T_i = 0,5s

T_d = 2ms

K_i = 1

Układ pojedynczy wzmacniacz.

2. Pomiary:

Wartości elementów przyjąłem następujące:

R₁=2,2MΩ

R₂=2kΩ

R₃=2,2MΩ

C₁=22μF

C₂=1μF

Obliczyłem korzystając z następujących wzorów:

Z₁/s/=R₁

Z₂/s/=
⋅[1+s⋅R₂⋅ C₁+s⋅ R₃⋅ C₂+s²⋅ R₂⋅ R₃⋅ C₁⋅C₂+s⋅ R₃⋅ C₁]

G_PID/s/=

Ponieważ składnik s⋅R₃⋅C₁ powinien być jak najmniejszy (nie jest potrzebny) do wyprowadzenia wartości czasów zakładamy: R₂>>R₃ oraz C₂>>C₁

G_PID/s/=

α=arctg
stąd: T_i=
=0,318s

3. Wnioski:

W ćwiczeniu był badany regulator PID zbudowany na układzie μA 741. Z pomiarów widać, że wyniki ćwiczenia odbiegają od parametrów założeniowych. Obliczony czas T_i wynosi 0,318s co w porównaniem z czasem założonym 0,5s jest znaczną różnicą. Wynikać to może z faktu, że zastosowane rezystory i kondensatory nie były odpowiednie. Gdyż nie można było wykorzystać obliczonych wartości tylko trzeba było dobrać najbliższe z szeregu rezystorów i kondensatorów. A także mógł nastąpić błąd podczas obliczania potrzebnych elementów, gdyż musiał być spełniony warunek R₂>>R₃ oraz C₂>>C₁ i były problemy z doborem odpowiednich elementów aby ten warunek został spełniony. Powodem tego były trudności przy wykonywaniu ćwiczenie ponieważ z początku nie dało się zaobserwować wymaganego przebiegu na oscyloskopie. Przerysowany przeze mnie przebieg dało się uchwycić w podobnych wersjach tylko parę razy gdyż po pokazaniu się na oscyloskopie zaraz znikał. A więc przebieg ten może być niedokładny.

Niestety z przebiegu odpowiedzi regulatora na skok jednostkowy nie udało mi się określić czasu różniczkowania gdyż niemożliwe było poprowadzenie pomocniczej prostej, która to jest potrzebna do wyznaczenia tego parametru.

---