Wydział Elektryczny. Katedra Telekomunikacji i Aparatury Elektronicznej. Instrukcja do pracowni specjalistycznej

Podobne dokumenty
PODSTAWY AUTOMATYKI 1 ĆWICZENIA

Szeregowy obwód RC - model matematyczny układu

Laboratorium Półprzewodniki Dielektryki Magnetyki Ćwiczenie nr 11 Badanie materiałów ferromagnetycznych

1 Przekształcenie Laplace a

Metody systemowe i decyzyjne w informatyce

ZESPÓŁ B-D ELEKTROTECHNIKI

PODSTAWY AUTOMATYKI 2 ĆWICZENIA

PODSTAWY AUTOMATYKI ĆWICZENIA

Stabilność liniowych układów dyskretnych

CHARAKTERYSTYKI CZASOWE UKŁADÓW DYNAMICZNYCH

PODSTAWY AUTOMATYKI 1 ĆWICZENIA

Zadanie 1. Podaj model matematyczny układu jak na rysunku: a) w postaci transmitancji, b) w postaci równań stanu (równań różniczkowych).

2. Wyznaczyć K(s)=? 3. Parametry układu przedstawionego na rysunku są następujące: Obiekt opisany równaniem: y = x(

PROTOKÓŁ POMIAROWY LABORATORIUM OBWODÓW I SYGNAŁÓW ELEKTRYCZNYCH Grupa Podgrupa Numer ćwiczenia

ż ż ć ż ż ż ć Ć ć ż ż ć ż


Ą ć

POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ SAMOCHODÓW I MASZYN ROBOCZYCH Instytut Podstaw Budowy Maszyn Zakład Mechaniki

INSTYTUT ENERGOELEKTRYKI POLITECHNIKI WROCŁAWSKIEJ Raport serii SPRAWOZDANIA Nr LABORATORIUM TEORII I TEHCNIKI STEROWANIA INSTRUKCJA LABORATORYJNA


5. Ogólne zasady projektowania układów regulacji

Ćwiczenie 4. Realizacja programowa dwupołożeniowej regulacji temperatury pieca elektrycznego

Politechnika Warszawska Instytut Automatyki i Robotyki. Prof. dr hab. inż. Jan Maciej Kościelny PODSTAWY AUTOMATYKI

= oraz = ; Przykładowe zadania EGZAMINACYJNE z przedmiotu PODSTAWY AUTOMATYKI. Transmitancja operatorowa

ą ą ż ąż Ę ć ć ż ż ż ć ą ą

Automatyzacja Procesów Przemysłowych

PAiTM. materiały uzupełniające do ćwiczeń Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych studia inżynierskie prowadzący: mgr inż.

1. Funkcje zespolone zmiennej rzeczywistej. 2. Funkcje zespolone zmiennej zespolonej

Statyczne charakterystyki czujników

Filtry aktywne czasu ciągłego i dyskretnego

Filtry aktywne czasu ciągłego i dyskretnego

PODSTAWY AUTOMATYKI 9. Wskaźniki jakości regulacji

Układ uśrednionych równań przetwornicy

( t) UKŁADY TRÓJFAZOWE

Ą ć Ń Ń ź ż

Podstawy Automatyki. Karol Cupiał

Rachunek Prawdopodobieństwa MAP1064, 2008/09

15. STANY NIEUSTALONE W OBWODACH SLS

Ź Ć Ż Ż Ź Ź ż ż Ć Ć

Ż ć

Filtry aktywne czasu ciągłego i dyskretnego

Ż ć Ż ż ć ż Ż Ż Ż ć ż Ż Ż ć

ć ż ż ć ż Ł ć ż ć

CHARAKTERYSTYKI CZĘSTOTLIWOŚCIOWE UKŁADÓW DYNAMICZNYCH

ADAPTACYJNY FILTR KALMANA DLA UKŁADU NAPĘDOWEGO Z POŁĄCZENIEM SPRĘŻYSTYM


Ą

POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ GÓRNICTWA I GEOLOGII

Ź Ź Ą Ą

ś ę ę ęż Ć Ł ę ę ę ś ść ż ś ż ę ś ś ę Ż ć ć ś ę ż ś ę Ś Ą Ś ś ę ś ż ż

INSTRUKCJA. Ćwiczenie A2. Wyznaczanie współczynnika sprężystości sprężyny metodą dynamiczną.

Ą ć ć ć ć ć ź


Transmitancje układów ciągłych



( ) ( ) s = 5. s 2s. Krzysztof Oprzędkiewicz Kraków r. Podstawy Automatyki Zadania do części rachunkowej

Programy CAD w praktyce inŝynierskiej

ZASTOSOWANIE REGRESJI LOGISTYCZNEJ DO OKREŚLENIA PRAWDOPODOBIEŃSTWA SPRZEDAŻY ZASOBU MIESZKANIOWEGO

INSTYTUT ENERGOELEKTRYKI POLITECHNIKI WROCŁAWSKIEJ Raport serii SPRAWOZDANIA Nr LABORATORIUM TEORII STEROWANIA INSTRUKCJA LABORATORYJNA

LABORATORIUM PODSTAW SILNIKÓW I NAPĘDÓW SPALINOWYCH. Ćwiczenie 2 POMIARY PODSTAWOWYCH PARAMETRÓW PRACY SILNIKÓW SPALINOWYCH

KO OF Szczecin:

STANY NIEUSTALONE W OBWODACH I i II RZĘDU

Elektroniczne systemy bezpieczeństwa mogą występować w trzech rodzajach struktur. Są to struktury typu: - skupionego, - rozproszonego, - mieszanego.

ż ć ż ż Ż ą Ż ą ą ą ą ń ą Ż ą ą ń ą ą ą Ż ą ć ą Ś Ż ą Ę ą ń ż ż ń ą ą ą ą Ż

Automatyka i robotyka ETP2005L. Laboratorium semestr zimowy

4. Właściwości eksploatacyjne układów regulacji Wprowadzenie. Hs () Ys () Ws () Es () Go () s. Vs ()

Wykład 6 Pochodna, całka i równania różniczkowe w praktycznych zastosowaniach w elektrotechnice.

Ć W I C Z E N I E N R E-7

Ł Ś ś

ń Ó Ń ś ń ś ń Ó ę ą Ż ę ą ę Ż ó Ę ą ą ę ś Ę ó Ż ę Ó

Schematy blokowe. Akademia Morska w Gdyni Katedra Automatyki Okrętowej Teoria sterowania. Mirosław Tomera 1. ELEMENTY SCHEMATU BLOKOWEGO

Statystyczna analiza danych

IDENTYFIKACJA MODELU MATEMATYCZNEGO ROBOTA INSPEKCYJNEGO

Automatyka i robotyka

Obliczanie naprężeń stycznych wywołanych momentem skręcającym w przekrojach: kołowym, pierścieniowym, prostokątnym 7

i odwrotnie: ; D) 20 km h

POLITECHNIKA KRAKOWSKA Instytut Inżynierii Cieplnej i Ochrony Powietrza

Rachunek Prawdopodobieństwa MAP1151, 2011/12 Wydział Elektroniki Wykładowca: dr hab. Agnieszka Jurlewicz

Algorytm projektowania dolnoprzepustowych cyfrowych filtrów Buttlewortha i Czebyszewa

Badanie układu sterowania z regulatorem PID

MATEMATYKA Przed próbną maturą. Sprawdzian 3. (poziom podstawowy) Rozwiązania zadań







ć ź

ć Ę ć ć ć ć ą

ż ż ĄĄ ż ż

Ą Ą Ł

ć Ś ŚĆ

SPRĘŻYNA DO RUCHU HARMONICZNEGO V 6 74

Ą

Ą Ą

Ę Ć Ź Ć Ę Ń Ć ć

Ż Ć Ź Ź Ż Ą Ą ć Ź Ź Ć Ę

Ą Ż Ż Ę Ę

ę ó ó Ź Ż ę Ż ę ż ó ę Ź ó ż ć ż ę ó ó Ż ć ę ę ę Ż Ż ó ć ę Ą ż ę ó ę ę ć ć ż ó Ż Ź Ż ó Ż Ż ć ż ę ó Ż ż óż ęż ć ó ż Ż ę ę ę ż

Transkrypt:

Politchnika Białotocka Wydział Elktryczny Katdra Tlkomunikacji i Aparatury Elktronicznj Intrukcja do pracowni pcjalitycznj Tmat ćwicznia: Dokładność ciągłych i dykrtnych układów rgulacji Numr ćwicznia: 1 Pracownia pcjalityczna z przdmiotu: Automatyka w ytmach tlkomunikacyjnych Kod: Opracował: dr inż. Adam Nikołajw Białytok 2008

1. Cl ćwicznia Clm ćwicznia jt wyznaczni dokładności zamkniętgo układu rgulacji przy wymuzniach dtrminitycznych oraz zbadani związku między dokładnością i tabilnością układu. 2. Podtawy tortyczn 2.1. Dokładność ciągłgo zamkniętgo układu rgulacji W ćwiczniu rozpatrzono zamknięty układ rgulacji, pokazany na Ry. 1. Założono, ż układ otwarty jt układm atatycznym rzędu p, zawira więc p układów całkujących o tranmitancji -1. u(t) (t) y(t) _ H() Ry. 1. Zamknięty ciągły układ rgulacji Tranmitancja opratorowa układu otwartgo jt więc opiana za pomocą wzoru () k A H ( ) = p B, (1) gdzi: k wpółczynnik wzmocninia układu, A(), B() wilomiany zminnj zpolonj, płniając warunk () lim A =1. (2) 0 B Miarą dokładności układu rgulacji jt wartość alona błędu rgulacji, okrślona jako ( t) = lim, (3) t którą można obliczyć, korzytając z twirdznia o wartościach granicznych dla przkztałcnia Laplac a. = 0 lim E (4) E() jt tranformatą Laplac a ygnału błędu układu, pokazango na Ry. 1, obliczoną z wzoru - 2 -

E H U w którym: H ε () tranmitancja uchybowa zamkniętgo układu rgulacji, U() tranformata ygnału wymuznia. Tranmitancję uchybową wyznacza ię z zalżności = ε, (5) H () = 1 ε. (6) 1 + H W ćwiczniu zotaną rozpatrzon ygnały wjściow u(t), opian za pomocą natępujących wzorów u q ( t) a t () =, (7) w którym q = 0, 1, 2,. Tranformata Laplac a funkcji potęgowj dana jt za pomocą wzoru Podtawiając wzory (1) oraz (5) (8) do (4) otrzymuj ię a q! U () = q. (8) + 1 p q a n! 1 = lim. (9) 0 p k A() + k B() Z wzoru (9) wynika, ż: a) gdy p < q, wartość alona błędu rgulacji = 0, b) gdy p > q, wartość alona błędu rgulacji, c) gdy p = q, wartość alona błędu rgulacji a n! = = cont. (10) k Układ rgulacji, zawirający p intgratorów, odtwarza z zrowym błędm alonym ygnały, ronąc wolnij, niż funkcja t p, z tałym błędm ygnały, ronąc tak, jak funkcja t p, oraz z nikończni wilkim błędm alonym - ygnały, ronąc zybcij, niż funkcja t p. 1.2. Dokładność dykrtngo zamkniętgo układu rgulacji Zamknięty, dykrtny układ rgulacji przdtawiono na Ry. 2. - 3 -

u(n) (n) y(n) _ H(z) Ry. 2. Zamknięty dykrtny układ rgulacji Podobni, jak w przypadku układu ciągłgo, dokładność układu dykrtngo zotani ocniona poprzz obliczni wartości alonj błędu rgulacji ( n) = lim. (11) n W układach dykrtnych odpowidnikim intgratora jt układ o tranmitancji (z-1) -1, którgo chmat pokazano na Ry. 3. + z -1 Ry. 3. Intgrator dykrtny Tranmitancja dykrtna układu atatyczngo rzędu p moż być zapiana w natępującj potaci ( z 1) 1 A H =, (12) p B gdzi A(z), B(z) ą wilomianami zminnj zpolonj z. Wartość aloną błędu rgulacji oblicza ię z twirdznia o wartościach granicznych dla przkztałcnia Z z ( z ) E = lim 1, (13) 1 przy czym E(z) jt tranformatą Z ygnału błędu układu, obliczaną podobni jak w układach ciągłych. E H U = ε (14) H ε (z) jt dykrtną tranmitancją uchybową zamkniętgo układu rgulacji, zaś U() tranformatą Z ygnału wymuznia. Dykrtną tranmitancję uchybową wyznacza ię z zalżności - 4 -

H = 1 ε. (15) 1 + H W ćwiczniu zotaną rozpatrzon ygnały wjściow u(n), opian za pomocą natępujących wzorów u ( n) a ( n ) q T d =, (16) w którym T d jt czam próbkowania, zaś q = 0, 1, 2,. Tranformata Z funkcji potęgowj dana jt za pomocą wzoru a L 1 ( z 1 ) + = q w którym L(z) jt wilomianm zminnj zpolonj z. U, (17) Podtawiając wzory (12), (14), (15) i (17) do (13) otrzymuj ię p q a L z = lim z 1. (18) z 1 p A z z 1 + B z Z wzoru (18) wynika, ż: d) gdy p < q, wartość alona błędu rgulacji = 0, ) gdy p > q, wartość alona błędu rgulacji, f) gdy p = q, wartość alona błędu rgulacji =cont. 3. Przbig ćwicznia 3.1. Dokładność ciągłych układów rgulacji 3.1.1. Zbudować w Simulinku gnratory napięć: tałgo, naratającgo liniowo i naratającgo proporcjonalni do kwadratu czau o paramtrach podanych przz prowadzącgo. 3.1.2. Zbudować w Simulinku zamknięt układy rgulacji, których układy otwart mają natępując tranmitancj: H () = k 1 + T, () k H =, H () =, H () 2 k ( 1+ T ) k =. 2 Zarjtrować ygnały wyjściow oraz ygnały błędu w przypadku ygnałów wjściowych z punktu 3.1.1. 3.2. Dokładność dykrtnych układów rgulacji 3.2.1. Zbudować w Simulinku gnratory napięć: tałgo, naratającgo liniowo i naratającgo proporcjonalni do kwadratu czau o paramtrach podanych przz prowadzącgo. - 5 -

3.2.2. Zbudować w Simulinku zamknięt układy rgulacji: tatyczny, atatyczny I i II rzędu. Zarjtrować odpowidzi układów oraz ygnały błędów na ygnały gnrowan przz układy, zbudowan w p.3.2.1. 3.3. Okrślić wartości alon błędów oraz omówić wpływ liczby intgratorów w układzi na dokładność i tabilność układu rgulacji. Litratura 1. Kaczork T.: Toria trowania i ytmów. PWN, Warzawa 1996. 2. Kaczork T. i in.: Podtawy torii trowania. WNT, Warzawa 2005. 3. Kaczork T.: Toria trowania, tom I. PWN, Warzawa 1977. 4. Gig J.: Podtawy automatyki. Wyd. Politchniki Śląkij 2001. 5. Mikulki J.: Podtawy automatyki liniow układy rgulacji. Wyd. Politchniki Śląkij 2001. 6. Kuźnik J.: Rgulatory i układy rgulacji. Wyd. Politchniki Śląkij 2002. - 6 -