Automatyzacja Procsów Przmysłowych Tmat: Układ rgulacji zamknięto-otwarty Zspół: Kirunk i grupa: Data: Mikuś Marcin Mizra Marcin Łochowski Radosław Politowski Dariusz Szymański Zbigniw Piwowarski Przmysław Niwiarowski Mark Pąsik Tomasz Kondratowicz Pawł Automatyka i Robotyka Rok 3 grupa 2 2005.04.3. Cl ćwicznia Zapoznani się z mtodami kompnsacji zakłócń w pętli sprzęŝnia zwrotngo w układach zamknięto-otwartych z kompnsacją na wjściu rgulatora oraz z kompnsacją na wjściu obiktu. 2. Schmat idowy URZO W zalŝności od wyboru mijsca dołącznia gałęzi kompnsatora, otrzymujmy: - układ z kompnsacją na wjściu rgulatora 2- układ z kompnsacją na wjściu obiktu
3. Idntyfikacja W badania układu rgulacji zamknięto-otwartj uŝyliśmy następujących paramtrów obiktu i zakłócń: obikt 0,5s p ( + 45s)( + s), zakłócnia 0,8s p ( + 5s)( + s). Aby zidntyfikować obikt i zakłócnia wykorzystaliśmy następujący schmat: dzięki którmu, wyznaczon zostały przy uŝyciu funkcji kupfmullr(dltau,t,y) paramtry obiktu oraz zakłócń, pozwalając nam na wyznaczni transmitancji kompnsatora i nastaw rgulatora PID. Po uŝyciu tj procdury otrzymaliśmy poniŝsz wyniki dla naszgo obiktu i zakłócń: Obikt Zakłócnia τ 2,3925 τ 2,5028 T 48,2879 T 8,2302 Km,00 Kz,00 2,4 km 48,3 + 2,5 kz 8,2 + Nastawy rgulatora PID zostały wyznaczon z następujących załoŝń wykorzystując paramtry modlu: Kpid,2 T/( τ*km) Kpid 22,203 TIpid 2 τ TIpid 4,7850 TDpid 0,4 τ TDpid 0,8852 2
co umoŝliwiło wyznaczni jgo transmitancji. Przdstawia się ona następująco: 4. Dobór kompnsatorów. kr 22,2 (+ + 0,89 s) 4,8 s 2 kr 9,6526 s + 22,203 s + 4,6398 Układ rgulacji zamknięto-otwarty moŝ być wykorzystany z kompnsacją na wjściu rgulatora, jak i na wjściu obiktu, co przdstawion zostało na poniŝszych rysunkach. W zalŝności od zastosowanj pracy kompnsatora, jgo transmitancja zostaj wyznaczona w następujący sposób: -kompnsator podłączony na wjści rgulatora (rysunk z lwj strony) K k Kz Km Kr -kompnsator podłączony na wjści obiktu (rysunk z prawj strony) K k Kz Km 3
Wykorzystując dan otrzyman podczas idntyfikacji obiktu i zakłócń, po podstawiniu do pirwszgo przypadku, otrzymaliśmy następującą transmitancję kompnsatora; K k Kz Km Kr 2,5s 8,23s + 2,4 22,2 + 48,29s + 4,78 + 0,889s s 0,6 s 48,29s + 8,23s + 22,2 + 4,78 + 0,889s s dla drugigo przypadku, transmitancja kompnsatora pomija człon co Kr daj nam następujący wynik: K k Kz Km 2,5s 8,23s + 2,4 48,29s + 0,6 s 48,29s + 8,23s + 5. Symulacja układów rgulacji zamknięto-otwartj. Pirwszy zasymulowany został obikt z rgulatorm bz uŝycia kompnsatora, wykorzystaliśmy do tgo następujący układ: 4
dało to nam odpowidź układu na skok jdnostkowy: W koljnym punkci zastosowany został układ z kompnsatorm podłączonym na wjści rgulatora: 5
wynikim czgo jst poniŝsza odpowidz układu: Koljną rzczą, którą miliśmy zasymulować, było zastosowani kompnsatora na wjściu obiktu: 6
co dało następującą odpowidź układu z rgulacją zamknięto-otwartą: 6. Odpowidź URZO na zakłócnia sinusoidaln, prostokątn, trójkątn oraz impulsow. Odpowidz URZO na zakłócnia sinusoidaln: 7
Odpowidz URZO na zakłócnia prostokątn: odpowidz URZO na zakłócnia trójkątn: 8
odpowidz URZO na zakłócnia impulsow: 7. Wnioski. Jak daj się zauwaŝyć układ rgulacji zamknięto-otwarty najbardzij niwluj wpływ zakłócń, przz zastosowani kompnsatora podłączongo na wjściu obiktu. Obrazują to nam powyŝsz symulacj, któr za kaŝdym razm udowadniają jgo nizawodność działania przy róŝnych rodzajach zakłócń. Kompnsator podłączony do wjścia rgulatora ni oddziałuj na zmnijszni wpływu zakłócń, lcz wzmacnia j, przz co układ zachowuj się duŝo gorzj w porównaniu do pracy samgo rgulatora PID bz zastosowania kompnsatora. Minusm kompnsacji jst to, iŝ w clu dobrania odpowidnigo kompnsatora, nalŝy wykonać sporą liczbę obliczń matmatycznych. Ponadto kompnsator nalŝy obliczyć ponowni po wykonaniu zmian w układzi. Mimo to mtoda kompnsacji w układzi zamknięto- otwartym spłnia w dobry sposób postawion przd nią zadani. 9