LABORATORIUM PODSTAW AUTOMATYKI

Podobne dokumenty
LABORATORIUM PODSTAW AUTOMATYKI

LABORATORIUM PODSTAW AUTOMATYKI

LABORATORIUM PODSTAW AUTOMATYKI

LABORATORIUM PODSTAW AUTOMATYKI

Teoria sterowania 1 Temat ćwiczenia nr 7a: Synteza parametryczna układów regulacji.

Regulatory. Zadania regulatorów. Regulator

3. EKSPERYMENTALNE METODY WYZNACZANIA MODELI MATEMATYCZNYCH Sposób wyznaczania charakterystyki czasowej

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania. Podstawy Automatyki

Katedra Systemów Przetwarzania Sygnałów SZEREGI FOURIERA

Badanie funktorów logicznych TTL - ćwiczenie 1

LABORATORIUM SYGNAŁÓW I SYSTEMÓW. Ćwiczenie 1

1. Rezonans w obwodach elektrycznych 2. Filtry częstotliwościowe 3. Sprzężenia magnetyczne 4. Sygnały odkształcone

R w =

BADANIE DYNAMICZNYCH WŁAŚCIWOŚCI PRZETWORNIKÓW POMIAROWYCH

TEORIA OBWODÓW I SYGNAŁÓW LABORATORIUM

POMIAR PARAMETRÓW SYGNAŁOW NAPIĘCIOWYCH METODĄ PRÓKOWANIA I CYFROWEGO PRZETWARZANIA SYGNAŁU

Politechnika Poznańska, Katedra Sterowania i Inżynierii Systemów Wykłady 3,4, str. 1

Wpływ niedokładności w torze pomiarowym na jakość regulacji

A4: Filtry aktywne rzędu II i IV

1. Opis teoretyczny regulatora i obiektu z opóźnieniem.

Nr 2. Laboratorium Maszyny CNC. Politechnika Poznańska Instytut Technologii Mechanicznej

Regulacja dwupołożeniowa.

Układy sekwencyjne asynchroniczne Zadania projektowe

POMIARY CZĘSTOTLIWOŚCI I PRZESUNIĘCIA FAZOWEGO SYGNAŁÓW OKRESOWYCH. Cel ćwiczenia. Program ćwiczenia

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI PROSTOWNIKI

Temat ćwiczenia: GENERATOR FUNKCYJNY i OSCYLOSKOP Układ z diodą prostowniczą, pomiary i obserwacje sygnałów elektrycznych Wprowadzenie AMD

Podstawy Elektroniki dla Elektrotechniki

Układ regulacji ze sprzężeniem od stanu

Temat ćwiczenia: STANY NIEUSTALONE W OBWODACH ELEKTRYCZNYCH Badanie obwodów II-go rzędu - pomiary w obwodzie RLC A.M.D. u C

( ) + ( ) T ( ) + E IE E E. Obliczanie gradientu błędu metodą układu dołączonego

Regulacja ciągła i dyskretna

Temat ćwiczenia: POMIARY W OBWODACH ELEKTRYCZNYCH PRĄDU STAŁEGO. A Lp. U[V] I[mA] R 0 [ ] P 0 [mw] R 0 [ ] 1. U 0 AB= I Z =

Szeregi Fouriera (6 rozwiązanych zadań +dodatek)

Dla naszego obiektu ciągłego: przy czasie próbkowania T p =2.

Podstawy Automatyki. Wykład 7 - obiekty regulacji. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

ĆWICZENIE 4 Badanie stanów nieustalonych w obwodach RL, RC i RLC przy wymuszeniu stałym

LABORATORIUM PODSTAWY ELEKTRONIKI Badanie Bramki X-OR

Uśrednianie napięć zakłóconych

Pomiary napięć przemiennych

C d u. Po podstawieniu prądu z pierwszego równania do równania drugiego i uporządkowaniu składników lewej strony uzyskuje się:

1. Regulatory ciągłe liniowe.

1 Dana jest funkcja logiczna f(x 3, x 2, x 1, x 0 )= (1, 3, 5, 7, 12, 13, 15 (4, 6, 9))*.

1.2 Funktory z otwartym kolektorem (O.C)

ĆWICZENIE 7 WYZNACZANIE LOGARYTMICZNEGO DEKREMENTU TŁUMIENIA ORAZ WSPÓŁCZYNNIKA OPORU OŚRODKA. Wprowadzenie

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY KATEDRA AUTOMATYKI I ELEKTRONIKI. Badanie układu regulacji dwustawnej

Zauważmy, że wartość częstotliwości przebiegu CH2 nie jest całkowitą wielokrotnością przebiegu CH1. Na oscyloskopie:

Laboratorium z PODSTAW AUTOMATYKI, cz.1 EAP, Lab nr 3

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego. Badanie przerzutników

INSTRUKCJA Regulacja PID, badanie stabilności układów automatyki

MGR Ruch drgający.

Podstawowe człony dynamiczne

PAlab_4 Wyznaczanie charakterystyk częstotliwościowych

Całka nieoznaczona Andrzej Musielak Str 1. Całka nieoznaczona

Wyznaczanie charakterystyk częstotliwościowych

Metody numeryczne. Instytut Sterowania i Systemów Informatycznych Wydział Elektrotechniki, Informatyki i Telekomunikacji Uniwersytet Zielonogórski

Ćwiczenie 13. Stanisław Lamperski WYZNACZANIE STAŁEJ SZYBKOŚCI REAKCJI ORAZ ENTROPII I ENTALPII AKTYWACJI

Zespół Placówek Kształcenia Zawodowego w Nowym Sączu

Ćw. 8 Bramki logiczne

WIECZOROWE STUDIA NIESTACJONARNE LABORATORIUM UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH

Modelowanie i obliczenia techniczne. Równania różniczkowe Numeryczne rozwiązywanie równań różniczkowych zwyczajnych

Automatyka i robotyka

PODSTAWY AUTOMATYKI 7. Typowe obiekty i regulatory

Własności dynamiczne przetworników pierwszego rzędu

Modelowanie i analiza własności dynamicznych obiektów regulacji

Projektowanie układów regulacji w dziedzinie częstotliwości. dr hab. inż. Krzysztof Patan, prof. PWSZ

( 3 ) Kondensator o pojemności C naładowany do różnicy potencjałów U posiada ładunek: q = C U. ( 4 ) Eliminując U z równania (3) i (4) otrzymamy: =

POMIARY CZĘSTOTLIWOŚCI I PRZESUNIĘCIA FAZOWEGO SYGNAŁÓW OKRESOWYCH

ZASTOSOWANIE WZMACNIACZY OPERACYJNYCH DO LINIOWEGO PRZEKSZTAŁCANIA SYGNAŁÓW. Politechnika Wrocławska

Podstawy Automatyki. Wykład 9 - Dobór regulatorów. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

Automatyka i pomiary wielkości fizykochemicznych. Instrukcja do ćwiczenia VI Dobór nastaw regulatora typu PID metodą Zieglera-Nicholsa.

Automatyka i robotyka

Analiza właściwości filtrów dolnoprzepustowych

LABORATORIUM. Technika Cyfrowa. Badanie Bramek Logicznych

Ćwiczenie 21. Badanie właściwości dynamicznych obiektów II rzędu. Zakres wymaganych wiadomości do kolokwium wstępnego: Program ćwiczenia:

TEORIA OBWODÓW I SYGNAŁÓW LABORATORIUM

Laboratorium elementów automatyki i pomiarów w technologii chemicznej

Filtry aktywne filtr środkowoprzepustowy

WAHADŁO SPRĘŻYNOWE. POMIAR POLA ELIPSY ENERGII.

WZMACNIACZ OPERACYJNY

Ćwiczenie 5. Pomiary parametrów sygnałów napięciowych. Program ćwiczenia:

1. POJĘCIA PODSTAWOWE I RODZAJE UKŁADÓW AUTOMATYKI

Ćwiczenie - 9. Wzmacniacz operacyjny - zastosowanie nieliniowe

Regulator PID w sterownikach programowalnych GE Fanuc

Badanie właściwości multipleksera analogowego

ELEMENTY AUTOMATYKI PRACA W PROGRAMIE SIMULINK 2013

WYDZIAŁ PPT / KATEDRA INŻYNIERII BIOMEDYCZNEJ D-1 LABORATORIUM Z MIERNICTWA I AUTOMATYKI Ćwiczenie nr 7. Badanie jakości regulacji dwupołożeniowej.

Automatyka i robotyka

Technika regulacji automatycznej

Zaliczenie wykładu Technika Analogowa Przykładowe pytania (czas zaliczenia minut, liczba pytań 6 8)

Katedra Automatyzacji Laboratorium Podstaw Automatyzacji Produkcji Laboratorium Podstaw Automatyzacji

Podstawy Automatyki. Wykład 7 - Jakość układu regulacji. Dobór nastaw regulatorów PID. dr inż. Jakub Możaryn. Instytut Automatyki i Robotyki

Katedra Metrologii i Systemów Diagnostycznych Laboratorium Metrologii II. 2013/14. Grupa: Nr. Ćwicz.

Temat ćwiczenia: Wyznaczanie charakterystyk częstotliwościowych podstawowych członów dynamicznych realizowanych za pomocą wzmacniacza operacyjnego

WYKŁAD 1 ZASADY ELEKTROMECHANICZNEGO PRZETWARZANIA ENERGII

Regulacja dwupołożeniowa (dwustawna)

Parametry czasowe analogowego sygnału elektrycznego. Czas trwania ujemnej części sygnału (t u. Pole dodatnie S 1. Pole ujemne S 2.

WZMACNIACZE OPERACYJNE Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

CHARAKTERYSTYKI BRAMEK CYFROWYCH TTL

Badanie właściwości dynamicznych obiektów I rzędu i korekcja dynamiczna

Transkrypt:

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY INSTYTUT ENERGOELEKTRYKI LABORATORIUM PODSTAW AUTOMATYKI Srócone insrucje do ćwiczeń laboraoryjnych Opracował: Janusz Saszewsi

METODY ANALIZY CIĄGŁYCH LINIOWYCH URA. Dany jes elemen inercyjny Irzędu o nieznanych paramerach, T: Wyznaczyć paramery, T dwoma meodami: Ts a. poprzez badanie odpowiedzi na so jednosowy: y us u, u warość sou jednosowego, T wyznaczamy z wyresu: y () syczna do chi y us 0,63y us T b. poprzez wyznaczenie charaerysyi ampliudowo fazowej Na wejście uładu podajemy sygnał sinus, poczynając od częsoliwości ila (ilanaście) Hz. Wyznaczamy paramery: U wy G( j ), argg ( j ) 360 f 360 U we f częsoliwość sygnału (można odczyać wpros z generaora). Im{G(j)} arg{g(j)} u we u wy / 0 Re{G(j)} /T G(j) ierune zmiany Pomiary przeprowadzamy dla różnych warości f. Na bieżąco liczymy przede wszysim warość arg G ( j), dbając o w miarę równomierny rozład ąa w przedziale (0, 90). Po wyreśleniu charaerysyi wyznaczamy paramery (wpros z rysunu) oraz T (ze wzoru

arg G ( j) arcg( T) dla pomiaru najmniej odbiegającego od aprosymowanej chi). Porównujemy warości, T obliczone (dwoma meodami) z warościami nasawionymi na modelu.. Dany jes elemen IIrzędu o nieznanych paramerach, T, T : T T s 3T s Wyznaczyć paramery, T, T dwoma meodami: a. poprzez badanie odpowiedzi na so jednosowy: yus, u warość sou jednosowego, u Ponieważ, w bardziej popularnym zapisie, obliczamy warości n, T wg wzorów: n A ln A 3 A 4 ln A3, G ( s) T s T, zaem w pierwszym rou nts n 3 y () y us A A 3 3 Nasępnie porównując współczynnii przy poszczególnych poęgach s, w obydwu równaniach na warość G (s), obliczamy warości T, T. b. poprzez wyznaczenie charaerysyi ampliudowo fazowej Sposób wyznaczania charaerysyi analogicznie ja w puncie b. Po wyreśleniu charaerysyi wyznaczamy paramery, T, T. Porzebne wzory znajdują się w srypcie. Porównujemy warości, T, T obliczone (dwoma meodami) z warościami nasawionymi na modelu. 3. Opracować wniosi i uwagi do ćwiczenia. 3

KOREKCJA ANALOGOWA LINIOWYCH UKŁADÓW REGULACJI. Zamodelować uład (rys. poniżej) dla obieu IIIrzędu o ransmiancji podanej przez prowadzącego: Ts TT s 3T s Spisać warość ampliudy sygnału wejściowego (sou jednosowego). Doonać idenyfiacji obieu. Wydruować odpowiedź soową oraz wyznaczyć paramery zgodnie z rys. poniżej: y max y () y us max us Obliczyć przeregulowanie oraz błąd usalony.. Wyznaczenie logarymicznej charaerysyi ampliudowo fazowej. ROZPIĄĆ sprzężenie zwrone Na wejście obieu podać sygnał sinus, poczynając od częsoliwości ila (ilanaście) Hz. Wyznaczać paramery: u we u wy U wy G( j ) 0log, (U we =cons) U we argg ( j ) 360 f 360, f częsoliwość sygnału (można odczyać wpros z generaora). Pomiary przeprowadzić dla różnych warości f, a, aby warość argumenu zmieniała się w przedziale (0, 70). Na bieżąco zaznaczać puny pomiarowe na arcie Nicholsa. Zagęścić pomiary (45 pomiarów) w pobliżu punu (80, 0dB), czyli w pobliżu hipoeycznego punu M mx, óry w nasępnym puncie będziemy wyznaczać. Na rys. poniżej obszar zaznaczony 4

prosoąem. Poza ym obszarem wysarczy wyonać ila pomiarów (3 pomiary dla argumenów mniejszych, pomiary dla więszych). 0,5 db 0,5 db db 0 db L() [db] 30 0 0,5 db M mx =3dB 3 db 6 db db 4 db db 0 arg{g(j)} [deg] 0 0 M(0)=dB 6 db 0 30 350 300 50 00 50 00 50 0 Po wyreśleniu charaerysyi wyznaczyć puny M(0) oraz M mx (parz rysune powyżej) oraz wyznaczyć paramery oreora posępując zgodnie z przyładem nr zamieszczonym w srypcie na sr. 7. Zwrócić uwagę na przypade gdy warości wzmocnienia oreora A<.. Wprowadzić do uładu oreor (rys. poniżej). G (s) G O (s) Nasawić obliczone paramery oreora. Wydruować odpowiedź soową oraz wyznaczyć paramery a ja w puncie. Porównać paramery odpowiedzi soowej przed i po wprowadzeniu oreora. 3. Opracować wniosi i uwagi do ćwiczenia 5

BADANIE WŁAŚCIWOŚCI REGULATORÓW PRZEMYSŁOWYCH. Zamodelować uład (rys. poniżej) dla obieu IIIrzędu o ransmiancji podanej przez prowadzącego: Ts TT s 3T s Sygnał wejściowy (so jednosowy) powinien mieć ampliudę nie więszą niż 0,5V. Spisać warość ej ampliudy. Doonać idenyfiacji obieu. Wydruować odpowiedź soową oraz wyznaczyć paramery zgodnie z rys. poniżej: y max y () y us max us Obliczyć przeregulowanie oraz błąd usalony.. Wprowadzić do uładu regulaor PID (rys. poniżej). PID G O (s) 6

Dobrać paramery regulaora zgodnie z regułą ZiegleraNicholsa: a. pozosawić ylo człon P (K p =). Człony I oraz D odłączyć b. zwięszając wzmocnienie K p doprowadzić uład do granicy sabilności. UWAGA: wychwycić pierwszy momen pojawienia się odpowiedzi na granicy sabilności! c. spisać warość K pgr = K p oraz wyznaczyć ores oscylacji T osc d. policzyć warości nasaw regulaora według wzorów: P K p = 0,50K pgr PI K p = 0,45K pgr T i =0,85T osc PID K p = 0,60K pgr T i =0,50T osc T d =0,T osc e. wprowadzić nasawy regulaorów (3 przypadi). Wydruować odpowiedzi soowe oraz wyznaczyć paramery a ja w puncie f. porównać paramery odpowiedzi soowej przed i po wprowadzeniu regulaora (3 przypadi). 3. Dla regulaora PID zapoznać się z działaniem poszczególnych członów PID doonując zmian i obserwacji zgodnie z abelą: warości sałe warość zmieniana K p T i T d K p T d T i T d T i K p T d T i bra K p ierune zmiany y us us y max uwagi Jao warości sałe przyjmujemy warości z obliczeń. Warości zmieniane, regulujemy odpowiednio zwięszając () lub zmniejszając () na yle, żeby była wyraźnie widoczna zmiana w odpowiedzi soowej. Do abeli NIE wpisujemy warości paramerów obserwowanych lecz endencje zmian (np.: rośnie, szybo rośnie, maleje, szybo maleje, bez zmian) 4. Opracować wniosi i uwagi do ćwiczenia 7

SYMULACJA UKŁADÓW STEROWANIA Z WYKORZYSTANIEM PAKIETU MATLAB. Korzysając z naładi Simulin programu Malab zamodelować uład ja na rys. poniżej. Sep Inpu Sum s Inegraor AuoScale Graph (Scope) Zwrócić uwagę na fa wysępowania sprzężenia dodaniego. Nasępnie zmienić sprzężenie na ujemne i powórnie doonać symulacji. W olejnym rou zmienić warune począowy na inegraorze na niezerowy. Sprawdzić odpowiedź na so jednosowy.. Zamodelować w Simulin u obie dany ransmiancją II rzędu podaną przez prowadzącego (liczni =, mianowni równanie wadraowe, >0). Korzysać ylo z bloów sumaora (Sum), inegraora (Inegraor) oraz wzmacniacza (Gain). Sprawdzić odpowiedź na so jednosowy. Przyład parz sryp, ćwicz 4. sr. 37, rys. 4. 3. Korzysając z blou sumaora (Sum) i blou opisującego ransmiancję (Transfer Fcn), zamodelować uład serowania w obwodzie zamnięym dla obieu IIIrzędu. Paramery obieu dobrać a, aby orzymać odpowiedź sabilną o charaerze oscylacyjnym. Przyjąć wzmocnienie =. 3. W programie Malab, zdefiniować liczni i mianowni ransmiancji z poprzedniego punu. Np. dla G ( 3 s) 4s, liczni i mianowni definiujemy odpowiednio: 3s s l=; m=[4 3 ]; Sprawdzić sabilność uładu owarego orzysając z najbardziej ogólnej definicji sabilności (o położeniu biegunów ransmiancji). Wyorzysać omendę roos(m) wyznaczającą pierwiasi dowolnego wielomianu. 3. Sprawdzić i zaobserwować efe działania funcji sep(l,m) i innych opisanych na sronie 6 (poniżej rys. 5.4) w srypcie. Szczególnie zwrócić uwagę na funcje nyquis(l,m), nichols(l,m) (łącznie z ngrid) oraz margin(l,m) pod ąem badania sabilności uładu zamnięego na podsawie analizy uładu owarego. 4. Zwięszając wzmocnienie obieu, badać sabilność uładu zamnięego za pomocą 3ch funcji wymienionych w puncie poprzednim. Doprowadzić do uray sabilności. 8

BEZPOŚREDNIE STEROWANIE CYFROWE. Zamodelować obie odpowiednio Igo, IIgo i IIIrzędu. Paramery ransmiancji dobrać a (zapisać!), aby uzysać odpowiedzi na so jednosowy ja na rysunu. Paramery czasowe dobrać w seundach (nie ms!). Warość sou jednosowego przyjąć masymalnie 3V). Wyznaczyć: czas i warość usalenia. Każdą odpowiedź wydruować (Prin Screen). Dla obieu IIIrzędu sprawdzić czy prawidłowo dobrany zosał czas próbowania (sryp: wzór 8.3 sr. 07). Jeżeli nie, o sorygować. y () Ts obie Irzędu y () T T s 3T s obie IIrzędu y () Ts TT s 3T s obie IIIrzędu. Zbadać odpowiedź obieu IIIrzędu na so jednosowy w uładzie zamnięym. Aby uzysać uład zamnięy bez regulaora PID, należy jego paramery usawić odpowiednio: K p =, K i =0, K d =0. Wyznaczyć paramery: czas i warość pierwszego masimum, czas i warość usalenia. 3. W uładzie zamnięym dobrać paramery regulaora P, PI i PID zgodnie z regułą Zieglera Nicholsa, meodą granicy sabilności (sryp: wzory w abeli 8., sr. 08). Nie dopuścić, aby warości sygnałów przeroczyły poziom 5V. W razie porzeby zmniejszyć warość sou jednosowego. Wyznaczyć paramery (czas i warość pierwszego masimum, czas i warość usalenia) dla 3ch rodzajów regulaora. 4. Popróbować w sposób ręczny a zmienić, paramery regulaora PID, aby uzysać lepszą odpowiedź uładu. Jai paramer odpowiedzi polepszyć poda prowadzący). 5. Porównać i zinerpreować wszysie orzymane wynii. 6. Nie zmieniając paramerów obieu i regulaora zmniejszyć ronie czas próbowania. Obserwować odpowiedź na so jednosowy. Wniosi zapisać. 9

ANALIZA I SYNTEZA KOMBINACYJNYCH I SEKWENCYJNYCH UKŁADÓW LOGICZNYCH. Korzysając z ablicy Karnough zminimalizować funcję czerech zmiennych (uład ombinacyjny) y=f(x 3, x, x, x 0 ) podaną przez prowadzącego. W ablicy zasosować grupowanie logicznych. Po uzysaniu wzoru ońcowego zasosować prawa de Morgana a, aby we wzorze wysępowały ylo funcje iloczynu logicznego (nie mogą wysępować sumy!). Narysować schema połączeń orzysając ylo z brame NAND. Połączyć uład zgodnie z orzymanym schemaem (maiea z bramami logicznymi). Sprawdzić działanie uładu dla wszysich ombinacji wejść.. Korzysając z ablicy olejności łączeń zrealizować minimalizację funcji y =f(x, x, y, y ), y =f(x, x, y, y ) podanych przez prowadzącego (uład sewencyjny). Po minimalizacji narysować schema połączeń orzysając z przeaźniów. Połączyć uład zgodnie z orzymanym schemaem (maiea z przeaźniami). Sprawdzić działanie uładu. 3. Opracować wniosi i uwagi do ćwiczenia. 0

STEROWANIE PRACĄ SILNIKA Z WYKORZYSTANIEM STEROWNIKÓW PLC. Wydruować odpowiedź na so jednosowy dla silnia prądu sałego. Na podsawie odpowiedzi wyznaczyć paramer α. (parz rys. insrucji zewnęrznej) Przyjąć L=0,5s. Y=obroy odczyane usalone (po sou) [obr/min] minus obroy odczyane usalone (przed soiem) [obr/min] U=(obroy zadane po sou [p.u.] minus obroy zadane po sou [p.u.])*800 obr/min. Zgodnie ze wzorem (5) insrucji zewnęrznej wyznaczyć ores próbowania. Obliczyć błąd pomiaru prędości obroowej silnia (parz wzór w dodau insrucji zewnęrznej) Przed przysąpieniem do realizacji dalszej części ćwiczenia obowiązowo sonsulować wynii z prowadzącym. Sorygować warość oresu próbowania. 3. Korzysając z ab. i wzorów (7) insrucji zewnęrznej wyznaczyć paramery regulaorów P, PI i PID. Orzymane czasy przeliczyć na minuy. 4. Wprowadzić obliczone paramery regulaorów (pomocna będzie ab. insrucji zewnęrznej). Zadać so jednosowy, wydruować odpowiedź. UWAGA: jao warość począową (przed soiem) przyjąć obroy w zaresie od 300 do 600 obr/min, jao warość ońcową (po sou) przyjąć obroy w zaresie od 900 do 300 obr/min. 5. Porównać i zinerpreować wszysie orzymane wynii.

UKŁADY IMPULSOWE. Badanie impulsaora. Na wejście serujące podajemy częsoliwość próbowania f p (na począe 0Hz). Na wejście impulsaora podajemy sygnał 900Hz (sinus). Oscylosop na wejście i wyjście uładu. Obserwujemy wyjście uładu dla różnych f p (w. Shannona!). Druujemy dla f p 0Hz.. Badanie esrapolaora zerowego rzędu i liniowego. Łączymy szeregowo impulsaor i esrapolaor. Resza ja wyżej. 3. Wyznaczanie charaerysy błędów uładu impulsaor esrapolaor: a. f ( f p ) f cons we, f we =;,5; ;,5; 3 Hz b. f ( fwe) f p0hz oddzielnie dla esrapolaora 0go rzędu i liniowego według wzoru: max( x x) 00% A x gdzie A x ampliuda sygnału wejściowego Uład pomiarowy: x() x * () E x () osc 4. Badanie sabilności uładu zamnięego ransmiancji Irzędu w połączeniu z impulsaorem i esrapolaorem: a. dla różnych przy T p /T=cons, b. dla różnych T p przy =cons. Uład pomiarowy: E Ts 5. Opracować wniosi i uwagi do ćwiczenia.

KOREKCJA CYFROWA. Dana jes ransmiancja obieu G 0 (s). Policzyć ransmiancję obieu z esrapolaorem w dziedzinie z, orzysając ze wzoru: gdzie (w posaci ogólnej): G OE z GO ( s) ( z), z s n z G ( s) ( s s ) G( s), z e sti ss gdzie: n liczba biegunów G(s), s olejny biegun T i czas (ores) impulsowania (przyjąć T i =0,se.). Uruchomić program 9.ba (w DOS ie). Wejść do opcji Obie > posać G(s)> wprowadź i wprowadzić zadaną ransmiancję G 0 (s). Przyjąć opóźnienie równe 0 oraz esrapolaor 0rzędu. Nasępnie przejść do opcji G(s) > G(z). Porównać orzymany wyni z obliczeniami w puncie. Musi być ai sam. Wejść do opcji symulacja. Sygnał serujący: nieograniczony. Wydruować przebiegi przed orecją (Prin Screen). 3. Dana jes ransmiancja zasępcza G z ( z) uładu zamnięego z oreorem: z G (z) G OE (z) Przyjmując ransmiancję G OE (z) policzoną zgodnie z punem, policzyć ransmiancję oreora. 4. Wejść do opcji Koreor > oblicz > nieodporny. Wprowadzić ransmiancję zasępczą ja w p. 3. Po zaacepowaniu, porównać orzymany wyni z obliczeniami w puncie 3. Musi być ai sam. Wejść do opcji symulacja. Sygnał serujący: nieograniczony. Wydruować przebiegi po orecji. Zwrócić uwagę na odpowiedź (opóźnienie) oraz masymalny poziom sygnału serującego. 5. Wejść do opcji symulacja. Sygnał serujący: ograniczony do warości iluronie mniejszej niż w poprzednim puncie (sygnał analogowy nie dysreny). Wydruować przebiegi po orecji. Zwrócić uwagę na odpowiedź. vere 6. Wejść do opcji symulacja. Sygnał serujący: ograniczony do warości wyższej niż masymalna warość w puncie 4 (a, aby praycznie nie było ograniczenia poziomu). Sygnał dysreny 3

4 biy. Wydruować przebiegi po orecji. Zwrócić uwagę na odpowiedź. 7. Wejść do opcji Koreor > oblicz> nieodporny. Wprowadzić ransmiancję zasępczą G z ( z). Po zaacepowaniu i spisaniu ransmiancji oreora wejść do opcji symulacja. Sygnał 4 z serujący: nieograniczony. Wydruować przebiegi po orecji. Zwrócić uwagę na odpowiedź (opóźnienie!). 8. Zmienić paramery obieu, zmniejszając warość bieguna dwuronie (nie zapomnieć o wejściu w opcję G(s) > G(z) ). Nie zmieniając oreora (nieodpornego) zaobserwować odpowiedź uładu (opcja symulacja, sygnał serujący nieograniczony). Przebiegi wydruować. 9. Zmienić paramery obieu na począowe (nie zapomnieć o wejściu w opcję G(s) > G(z) ) Wejść do opcji Koreor > oblicz > odporny. Wprowadzić ransmiancję zasępczą G z ( z). z Zwrócić uwagę na fa, że sopień ransmiancji zasępczej nie może przewyższać sopnia obieu. Po zaacepowaniu i spisaniu ransmiancji oreora (wniosi!) wejść do opcji symulacja (sygnał serujący: nieograniczony). Wydruować przebiegi po orecji. Zwrócić uwagę na odpowiedź (błąd usalony). 0. Zmienić paramery obieu, zmniejszając warość bieguna dwuronie (nie zapomnieć o wejściu w opcję G(s) > G(z) ). Nie zmieniając oreora (odpornego) zaobserwować odpowiedź uładu (opcja symulacja, sygnał serujący nieograniczony). Przebiegi wydruować. Zwrócić uwagę na odpowiedź. Porównać jaie zmiany w odpowiedzi wnoszą oreory nieodporny i odporny przy zmianie obieu. 4

ANALIZA NIELINIOWYCH URA. Podać na wejście elemenu nieliniowego sygnał sinusoidę 00 Hz. Oscylosop doładnie wyzerować i nasawić jednaowe wzmocnienia w obydwu anałach. Nasępnie podłączyć go na wejście (II anał) i wyjście (I anał) uładu. Zmieniać paramery elemenu nieliniowego i obserwować zarówno na anałach ja i w rybie XY. Wydruować po jednym najcieawszym przypadu (aim, aby żaden z paramerów nie był wyzerowany, ani masymalny). Po wydruowaniu nie zmieniać nasaw elemenu nieliniowego.. Powórzyć powyższe dla drugiego elemenu nieliniowego. 3. Analogicznie ja w puncie podłączyć ylo elemen liniowy o ransmiancji =. obserwować w rybie XY dla różnych warości. Zrobić wydru dla =. 4. Połączyć nasępujące ułady według poniższych schemaów (dla go elemenu nieliniowego): 00 Hz (sin) K N a. 00 Hz (sin) N K b. 00 Hz (sin) K () 00 Hz (sin) () K N c, d. N e, f. Obserwować zachowanie się wyjścia uładu w rybie XY dla różnych warości (na co ma wpływ zmiana?). Wydruować ażdy przypade dla =. W domu graficznie wyznaczyć wypadowe połączenie elemenów (jeden dla przyładu a lub b oraz drugi dla przyładu c lub d. 5. Podłączyć uład według schemau poniżej (ransmiancja IIrzędu, przeaźni rójpołożeniowy z hiserezą). Nic nie podawać na wejście uładu. Zaobserwować pojawienie się drgań w uładzie. Odczyać ich ampliudę i ores. N G(s) 6. Opracować wniosi i uwagi do ćwiczenia. 5

MIKROPROCESOROWE STEROWNIKI SEKWENCYJNE. Zapoznać się z programem Sep7 microwin.. Zrealizować najprosszy program: bezwarunowe owarcie zaworu P (parz sryp rys. 3.5 i ab. poniżej). Sompilować i załadować program. Sprawdzić jego działanie. 3. Zrealizować program owarcia zaworu P do momenu zapełnienia zbiornia do poziomu Cz. Sompilować i załadować program. Sprawdzić jego działanie. 4. Do programu ja wyżej dopisać program opróżniania zbiornia do poziomu Cz, poprzez owarcie zaworu S. Program ma działać cylicznie: napełnianie, opróżniane, napełnianie, id. Sompilować i załadować program. Sprawdzić jego działanie. 5. Do programu ja wyżej dopisać program załączenia mieszadła M w racie napełniania zbiornia. Sompilować i załadować program. Sprawdzić jego działanie. 6. Do programu ja w puncie 4 dopisać program załączenia mieszadła M. Mieszadeło ma działać przez 5 se. po napełnieniu zbiornia, a dopiero poem ma nasąpić opróżnienie zbiornia. Uład podłączeń maiey Tab.. Połączenia wejść i wyjść serownia S7 z czujniami i urządzeniami wyonawczymi maiey. Simaic S7 maiea opis Q0.3 P zawór napełniający zbiornia Q0.0 S zawór opróżniający zbiornia Q0.4 M mieszadeło zbiornia I0.0 Cz czujni poziomu minimalnego zbiornia I0. Cz czujni poziomu masymalnego zbiornia Q0.5 P zawór napełniający zbiornia Q0. S zawór opróżniający zbiornia niepodłączone M mieszadeło zbiornia I0. Cz3 czujni poziomu minimalnego zbiornia I0.3 Cz4 czujni poziomu masymalnego zbiornia 6

SYMULACJA UKŁADÓW REGULACJI ZAGADNIENIA WYBRANE Korecja w uładzie nieliniowym (uład regulacji emperaury). Sprawdzanie elemenu nieliniowego, przeaźnia dwupołożeniowego z hiserezą W Malab Simulin wyonać symulację nasępującego uładu: Sine Wave Relay Mux Mux AuoScale Graph (Scope) XY Graph usawione paramery: Sine Wave: amp=, freq= [Hz] **pi, phase=0 Relay: 0,5, 0,5 Paramery symulacji: zares symulacji: 0...3 se. Zaobserwować i przeanalizować działanie elemenu nieliniowego.. Uład regulacji emperaury (bez oreora) Zamodelować działanie uładu regulacji według schemau poniżej. Paramery obieu (np. pomieszczenia w órym doonujemy regulacji emperaury) i elemenu nieliniowego podane przez prowadzącego. Sep Inpu Sum Relay TT.s 3Ts Transfer Fcn Mux Mux AuoScale Graph (Scope) Wyznaczyć nasępujące paramery: czas do pierwszego masimum, ores drgań, ampliudę drgań, 7

masymalny zares zmian sou jednosowego, dla órego działa regulacja. 3. Dobór oreora dla uładu regulacji emperaury Na podsawie zadanej przez prowadzącego wymaganej ampliudy drgań, przy użyciu programu or_nlin.m dobrać paramery oreora. 4. Uład regulacji emperaury (z oreorem) Zamodelować działanie uładu regulacji z oreorem wg schemau ja poniżej: Sep Inpu Sum A Gain Ts T/alfa.s Transfer Fcn Relay TT.s 3Ts Transfer Fcn Mux Mux AuoScale Graph (Scope) Wyznaczyć nasępujące paramery: czas do pierwszego masimum, ores drgań, ampliudę drgań, masymalny zares zmian sou jednosowego, dla órego działa regulacja. Porównać e paramery z paramerami odczyanymi w puncie. 6. Sformułować wniosi i uwagi. 8