Laboratorium Podstaw automatyki 2
DATA WYKONANIA:	ĆWICZENIE 3	Rok akademicki
DATA ODDANIA:	BADANIE WŁAŚCIWOŚCI REGULATORÓW PRZEMYSŁOWYCH	OCENA:

1. CEL ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia jest doświadczalne określenie wpływu typowych regulatorów przemysłowych na właściwości statyczne i dynamiczne układów regulacji automatycznej oraz zapoznanie się z zasadami konstrukcji i metodami doboru ich nastaw.

2. PRZYRZĄDY POMIAROWE

- oscyloskop HAMEG, nr: 019/I8/664/T/1278

3. SCHEMATY BADANEGO UKŁADU

Rys.1. Układ przed doborem parametrów regulatora

Rys. 2. Układ wraz z regulatorem PID

4. PRZEBIEG ĆWICZENIA

Krok pierwszy:

Połączenie badanego układu z rys.1 w celu poznania jego właściwości.

Otrzymany przebieg zobrazowany jest oscylogramem nr1.

Krok drugi:

Włączenie regulatora PID oraz dobór jego nastaw za pomocą testu Zieglera i Nicholsa.

W układzie zamkniętym regulacji przy wyłączonych członach I oraz D zmienialiśmy wartość k_p tak, aby uzyskać przebieg okresowy, którego półokresy możliwie najdokładniej przypominałyby sinusoidę, czyli wyzerowaliśmy zapas stabilności układu. W naszym przypadku wzmocnienie to wyniosło k_pgr=3,08.

Układ połączony był jak na rys.2. Przebieg po znalezieniu k_pgr przedstawiony jest na oscylogramie nr2, z którego odczytaliśmy okres drgań T_osc=6ms.

Dla regulatora zostały przyjęte następujące wartości k_p, T_i, T_d:

Krok trzeci:

Włączenie członów I oraz D oraz ustawienie nastaw T_i i T_d na wartości obliczone powyżej. Rezultat zobrazowany jest oscylogramem nr3.

Ponadto sprawdziliśmy zachowanie się układu przy zmianie wyszczególnionych nastaw regulatora. Rezultat przedstawiony jest w tab.3.

5. Wyniki pomiarów.

Tab.1. Parametry dla układu przed włączeniem regulatora

A1	t1	A2	t2
700 [mV]	5 [ms]	500 [mV]	40 [ms]

Tab.2. Parametry dla układu po dobraniu regulatora

A1	t1	A2	t2
1 [V]	3 [ms]	920 [mV]	26 [ms]

Tab.3. Sprawdzenie zachowania się układu przy zmianie nastaw regulatora

			A1	A2	t2	Uwagi
kp = const	Td			bez zmian
Ti = const				bez zmian
kp = const	Ti			bez zmian		Charakterystyka przesunęła się w dół
Td = const				bez zmian		Charakterystyka przesunęła się w górę
Ti = const	kp			bez zmian
Td = const				bez zmian
Ti - brak	kp
Td = const

6. Wnioski

Przed dobraniem regulatora błąd ustalenia wynosił około 0,5. Po dobraniu regulatora przebieg ustala się przy około 920mV i w przybliżeniu „pokrywa się” z wymuszeniem.

Po porównaniu oscylogramów 1 oraz 2 (przed i po korekcją) oraz uwzględnieniu tabeli 3 można stwierdzić, że:

krótszy jest czas ustalania się oscylacji t₂,

amplitudy A₁, A₂ są większe niż przed dobraniem regulatora PID,

przed regulacją napięcie narastało szybciej, tzn. zbocza opadające i narastające każdego drgania malało (rosło) około połowy w stosunku do poprzedniego zbocza narastającego (opadającego)

po regulacji napięcie narastało wolniej

---