Lublin1997.06.2

Politechnika Lubelska

Laboratorium Automatyki i Sterowania

Ćwiczenie nr 9

Temat:

Regulacja dwupołożeniowa.

Wykonał : Blicharz Wiesław

Grupa E.D. 6.2

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest poznanie podstawowych właściwości nieliniowych układów automatycznej regulacji na przykładzie układu dwupołożeniowej regulacji temperatury.

2. Przykładowy schemat blokowy układu regulacji dwupołożeniowej.

3. Badanie układu regulacji temperatury.

W ćwiczeniu jako obiekt cieplny wykorzystano komorę grzejną z dwoma grzałkami elektrycznymi. Przeprowadzono pomiary grzania i chłodzenia komory. Odczytywano temperaturę w funkcji czasu. W tym celu użyto: termometru cieczowego-pomiar temperatury wewnątrz, termometru kontaktowego z przekaźnikiem pośredniczącym oraz standardowe regulatory temperatury typu RE - 6 i RE - 7.

a) regulator RE - 6 (T=50'C)

- tabela grzania i chłodzenia komory zamkniętej

grzanie chłodzenie

t	T		t	T
min	°C		min	°C
1	24		2	119
2	36		4	112
3	50		6	106
4	64		8	101
5	78		10	97
6	92		12	93
7	106		14	89
8	118		16	86
9	122		18	83
9'30''	124		20	82
-	-		22	79

Charakterystyka grzania komory.

Charakterystyka chłodzenia komory.

b) regulator RE - 7 (T=50'C)

- tabela grzania i chłodzenia komory

grzanie chłodzenie

t	T		t	T
min	°C		min	°C
0	34		2	107
1	42		4	102
2	50		6	98
3	62		8	94
4	76		10	91
5	92		12	89
6	103		14	86
7	108		16	84
8	110		18	82
-	-		20	80
-	-		22	78
-	-		24	76,5
-	-		26	75
-	-		28	73,5
-	-		30	72
-	-		32	70,5
-	-		34	69,5
-	-		36	69
-	-		38	68

Charakterystyka grzania komory.

Charakterystyka chłodzenia komory.

4. Uwagi i wnioski.

Jednym z celów ćwiczenia była identyfikacja obiektu cieplnego. W celu określenia jego transmitancji przeprowadziliśmy pomiary temperatury zmieniającej się w czasie nagrzewania i chłodzenia komory, przy użyciu dwóch regulatorów.

Jak wynika z charakterystyki, obiekt można uważać za liniowy, którego odpowiedź na skok jednostkowy mocy grzejnej ma charakter inercyjny z czasem opóźnienia.

Obiekt ten można opisać transmitancją operatorową:

gdzie: T₀ - czas opóźnienia

T_ob - zastępcza stała czasowa obiektu

k_ob - współczynnik wzmocnienia obiektu

Porównując oba regulatory można stwierdzić, że ich działanie (czas wyłączania i załączania) znacznie odbiega od założonego teoretycznie. Wskazania termometru w komorze są sprzeczne z termometrami regulatorów.

Jak widać z pomiarów regulator nr 6 (przy nastawie termostatu 50'C) wyłączył grzanie przy temperaturze 124'C po 9 min 30 sek. i uległ ponownemu załączeniu przy ochłodzeniu do temperatury 79'C po 22 min. Regulator nr 7 (nastawa termostatu 50'C) wyłączył grzanie po 8 min przy temperaturze 110'C, a następnie uległ załączeniu po blisko 40 min przy temperaturze 68'C.

Na podstawie przeprowadzonego doświadczenia można stwierdzić, że obydwa regulatory nie spełniały narzuconych im (przez producenta) wymagań, choć regulator nr 7 był bliższy ich spełnienia.

---