background image

 

 

WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA  

POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ 

Zakład Teorii Maszyn i Robotów 

 

 
 
 
 
 
 

Laboratorium Podstaw Automatyki i Sterowania IV 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Instrukcja do ćwiczenie nr 1 

 
 

Laboratoryjny układ regulacji poziomu cieczy w zbiorniku 

Dobór nastaw regulatorów 

 
 

 

background image

 

 

1 Wstęp 

Celem ćwiczenia jest poznanie i przetestowanie szeregu metod doboru nastaw regulatorów 

PID.  

Przedmiotem  analizy  jest układ regulacji stałowartościowej poziomu cieczy w zbiorniku 

otwartym,  podzielonym  na  dwie  części  za  pomocą  ruchomej  przegrody  z otworami  o  różnych 

przekrojach umożliwiających przepływ cieczy z jednej części zbiornika do drugiej.  

Obiektem steruje 

regulator PID zrealizowany za pomocą układów elektrycznych  

Przed przystąpieniem do wykonywania ćwiczenia studenci powinni wykazać się wiedzą z 

zakresu  układów  regulacji,  regulatorów  PID,  a  w  szczególności  powinni  znać  i  rozumieć 

następujące zagadnienia: 

− 

wskaźniki jakości regulacji; 

− 

odpowiedzi  elementarnych  członów  automatyki  na  wymuszenia 

skokowe i liniowo narastające; 

− 

odpowiedź regulatora PI na wymuszenie skokowe; 

− 

odpowiedź regulatora PD na wymuszenie liniowo narastające; 

− 

wpływ  zmian  nastaw  P,  I,  D  ciągłego  regulatora  PID  na  przebieg 

procesu regulacji; 

− 

metody pomiaru poziomu cieczy; 

− 

sposoby  doboru  nastaw  regulatora  PID,  w  szczególności  metodę 

odpowiedzi skokowej. 
 
 

2 Wprowadzenie teoretyczne 

Regulacj

a  automatyczna  jest  to  sterowanie  w  układzie  zamkniętym  (z  ujemnym 

sprzężeniem  zwrotnym)  -  rys.  1.  Idea  regulacji  polega  na  porównywaniu  sygnału  zadanego 

sygnałem na wyjściu obiektu i sterowaniu obiektem tak (na podstawie różnicy tych sygnałów - 

uchybu), 

aby uchyb był możliwie mały lub zerowy. 

Układy automatycznej regulacji 

 
 

 

Rys. 1 

Schemat układu automatycznej regulacji 

 
 

Regulatorem  nazywa  się  w  automatyce  układ,  który  wytwarza  sygnał  sterujący  proces 

sposób  zapewniający  przebieg  procesu  zgodnie  z  pożądanym.  W  regulatorze  typu  PID 

następuje  wytworzenie  sygnału  sterującego  o  wartości  zależnej  od  wartości  uchybu  regulacji 

Regulatory 

background image

 

 

(akcja proporcjonalna – 

P), czasu występowania uchybu (akcja całkująca – I) i szybkości jego 

zmian (akcja różniczkująca – D). 

Sygnał sterujący po ewentualnym wzmocnieniu steruje pracą urządzeń wykonawczych. 

Wyróżnia się regulatory bezpośredniego działania (np. regulator bimetaliczny temperatury 

żelazku)  i  regulatory  pośredniego  działania,  korzystające  z  energii  pomocniczej.  Przy 

klasyfikacji wg sygnałów wyjściowych rozróżnia się regulatory o wyjściu ciągłym i regulatory o 

wyjściu  dyskretnym.  Regulatory  obecnie  stosowane  w  przemyśle  z  reguły  mają  napięciowe 

sygnały  wejściowe  i  wyjściowe  i  są  wykonane  w  technice  analogowej  lub  (coraz  częściej) 

cyfrowej. W szczególnych przypadkach (np. środowisko z zagrożeniem pożarowym) stosuje się 
regulatory pneumatyczne, d

ziałające na sygnały ciśnienia. Coraz częściej stosuje się regulatory 

zrealizowane programowo w komputerowych układach sterowania. 

Na  stanowisku  laboratoryjnym  wykorzystywany  jest  regulator  ciągły  PID  do  regulacji 

poziomu i regulator dyskretny PID do regulacji temperatury. 

Sygnał generowany przez ciągły regulator PID jest równy: 
 

( )

( )

( )





+

+

=

t

i

d

P

s

dt

t

e

T

dt

t

de

T

t

e

k

t

g

0

)

(

 

 

Odpowiedź  na  skok  jednostkowy  wartości  zadanej  układu  automatycznej  regulacji  z 

regulatorem P (proporcjonalnym) z reguły ma duże przeregulowanie i jest oscylacyjna. Czynnik 

związany  z  pochodną  sygnału  błędu  de(t)/dt  w układzie  z  regulatorem  PD  (człon  D)  jest 

odpowiedzialny za korekcję przeregulowania, zanim się pojawi. Stąd parametr T

d

Człon  całkujący  I  minimalizuje  błąd  w  stanie  ustalonym,  to  znaczy  zwiększa  statyczną 

dokładność regulacji. Dodanie tego członu powoduje zwiększenie rzędu układu, dlatego zapasy 

stabilności systemu będą znacznie mniejsze, niż w przypadku zastosowania wyłącznie regulatora 

PD. W niekorzystnym przypadku (duże wzmocnienie i mały czas zdwojenia) system może nawet 

utracić stabilność. 

 nazywany jest 

czasem wyprzedzenia. Przeregulowanie jest proporcjonalne do 

pierwszej pochodnej błędu. 

W  regulatorze  PID  połączone  jest  działanie  członu  całkującego  oraz  różniczkującego. 

Relacja 1/T

i

Regulator taki opisuje transmitancja: 

 ma w tym 

regulatorze istotny wpływ na stabilność. 

 

( )





+

+

=

s

T

s

T

k

s

G

d

i

P

r

1

1

 

 

k

P

T

 – 

współczynnik wzmocnienia 

i

T

 – czas zdwojenia 

d

Czas zdwojenia  (T

 – czas wyprzedzenia 

i

 

)  określa  szybkość  zmian  sygnału  wyjściowego  przy  stałej  wartości 

sygnału uchybu; jest to czas, po którym sygnał wyjściowy regulatora PI osiąga (po wymuszeniu 

skokowym) dwukrotnie większą wartość niż miałoby to miejsce w regulatorze typu P. Liczbowo 

czas zdwojenia jest równy stałej czasowej całkowania członu całkującego (Rys. 2). Im dłuższy 

czas zdwojenia ustawiony na regulatorze, tym słabsze jest działanie akcji całkującej. 

background image

 

 

 

Rys. 2 

Odpowiedź regulatora PI na wymuszenie skokowe 

Czas wyprzedzenia  (T

d

 

)  określa  właściwości  różniczkujące  regulatora  i  jest  liczbowo 

równy  stałej  czasowej  różniczkowania.  Różniczkowanie  powoduje  wprowadzenie  do  sygnału 

wyjściowego  regulatora  składnika  proporcjonalnego  do  szybkości  zmian  uchybu,  więc 

przypadku  stałej  szybkości  zmian  uchybu  sygnał  wyjściowy  regulatora  ulega  jak  gdyby 

wyprzedzeniu  w  stosunku  do  składnika  proporcjonalnego  w  sygnale  regulatora  (Rys.  3).  Im 

dłuższy czas wyprzedzenia, tym intensywniejsze jest działanie akcji różniczkującej regulatora. 

 

 

Rys. 3 

Odpowiedź regulatora PD na wymuszenie liniowo narastające 

 

Działanie P regulatora zapewnia realizację elementarnego celu regulacji, tj. zmniejszenie 

uchybu  regulacji,  jest  jednak  działaniem  dość  ryzykownym,  ponieważ  zmniejsza  zapasy 

stabilności układu. 

Działanie  I  regulatora  wprowadza  efekt  astatyzmu  do  układu  regulacji  umożliwiając 

minimalizację uchybu statycznego regulacji (w stanie ustalonym). Zmniejszanie czasu zdwojenia 

(równoznaczne  zwiększaniu  intensywności  działania  akcji  całkującej)  powoduje  zmniejszenie 

zapasu stabilności i może doprowadzić do utraty stabilności układu. 

Działanie  D  tłumi  chwilowe  oscylacje  proporcjonalne  do  prędkości  zmian  uchybu 

zmniejszając przez to przeregulowanie. 

 

background image

 

 

 

Podstawowym zadaniem jakie należy osiągnąć projektując układ regulacji to zapewnienie 

odpowiednich 

zapasów stabilności. Umożliwi to poprawną (stabilną) pracę układu w przypadku 

wystąpienia zakłóceń. Oprócz zapewnienia stabilności wymagane są własności układu dotyczące 

dokładności statycznej, czasu regulacji i przeregulowania. Skrypt PAS [1] zawiera szerokie 

omówienie  wskaźników  regulacji.  W idealnym przypadku należałoby oczekiwać minimalnych 
czasów regulacji, zerowych lub minimaln

ych przeregulowań i dużej dokładności statycznej. W 

praktyce zadanie regulacji polega na osiągnięciu kompromisu między tymi wskaźnikami.  

W

skaźniki jakości regulacji 

 

Wyróżnia się następujące metody doboru nastaw: 

Metody doboru nastaw regulatorów 

metody oparte na znajomości modelu matematycznego obiektu regulacji; 

metody oparte na pomiarze charakterystyk skokowych – identyfikacja obiektu; 

metoda cyklu granicznego Zieglera – Nicholsa. 

Inne np. met. 

Astroma-Hagglunda

 

Metody oparte na znajomości modelu matematycznego regulacji są przydatne tylko wtedy 

gdy dysponuje się odpowiednio dokładnym modelem obiektu. W praktyce jest to bardzo trudne i 
dlatego metoda ta jest rzadko stosowana. 

Metody  oparte  na  pomiarze  charakterystyk  skokowych  obiektu  stosuje  się do obiektów, 

których przybliżony model matematyczny można aproksymować modelem obiektu inercyjnego 

(wieloinercyjnego ) z opóźnieniem. Należy zaznaczyć, że większość obiektów występujących w 

przemyśle  można  opisać  w ten  sposób.  Metoda  polega  na  podaniu  sygnału  wymuszenia 
skokowego i rej

estracji odpowiedzi przy otwartej linii sprzężenia zwrotnego. 

 
 

 

Rys. 4 Charakterystyki typowych obiektów regulacji 

 

Na  podstawie  odpowiedzi  skokowej  obiektu  określany  jest  jego  przybliżony  model. 

Nastawy regulatora można dobrać korzystając z tablic 1. lub 2., przy czym: 

 
dla obiektu statycznego 

   

1

)

(

0

+

=

Ts

k

e

s

G

ob

s

T

 

 

 

u

y

k

ob

=

 

 
dla obiektu astatycznego: 

   

s

k

e

s

G

s

T

0

)

(

=

  

 

 

y

t

u

T

c

=

 

background image

 

 

 

(wykorzystuje się tu oznaczenia wg Rys. 4) 
Tablica 1. 

Nastawy regulatorów sterujących obiektami astatycznymi z opóźnieniem 

 

    

Wskaźnik  jakości 

regulacji 

 
Typ regulatora 

 

κ

≈0% 

min t

 

r

 

κ=20% 

min t

 

r

 

min 

∫e

2

(t)dt 

 

 

o

C

P

T

T

k

37

.

0

=

 

o

C

P

T

T

k

7

.

0

=

 

 

 

PI 

 

o

C

P

T

T

k

46

.

0

=

 

o

I

T

T

75

.

5

=

 

o

C

P

T

T

k

7

.

0

=

 

o

I

T

T

3

=

 

o

C

P

T

T

k

=

 

o

I

T

T

3

.

4

=

 

 
 

PID 

 

o

C

P

T

T

k

65

.

0

=

 

o

I

T

T

5

=

 

o

D

T

T

23

.

0

=

 

o

C

P

T

T

k

1

.

1

=

 

o

I

T

T

2

=

 

o

D

T

T

37

.

0

=

 

o

C

P

T

T

k

36

.

1

=

 

o

I

T

T

6

.

1

=

 

o

D

T

T

5

.

0

=

 

 

y

t

u

T

C

=

 

 
Tablica 2. 

Nastawy regulatorów sterujących obiektami inercyjnymi z opóźnieniem 

 

Wskaźnik 

jakości regulacji 

 
Typ regulatora 

 

κ

≈0% 

min t

 

r

 

κ=20% 

min t

 

r

 

min 

∫e

2

(t)dt 

 

 

o

o

P

T

k

T

k

3

.

0

=

 

o

o

P

T

k

T

k

7

.

0

=

 

 

 

PI 

 

o

o

P

T

k

T

k

6

.

0

=

 

T

T

o

I

.

0

8

.

0

+

=

 

o

o

P

T

k

T

k

7

.

0

=

 

T

T

T

o

I

3

.

0

+

=

 

o

o

P

T

k

T

k

=

 

T

T

T

o

I

35

.

0

+

=

 

 
 

PID 

 

o

o

P

T

k

T

k

95

.

0

=

 

o

I

T

T

4

.

2

=

 

o

D

T

T

4

.

0

=

 

o

o

P

T

k

T

k

2

.

1

=

 

o

I

T

T

2

=

 

o

D

T

T

4

.

0

=

 

o

o

P

T

k

T

k

4

.

1

=

 

o

I

T

T

3

.

1

=

 

o

D

T

T

5

.

0

=

 

 

u

y

k

O

=

 

 
κ - przeregulowanie 
t

∫e

- czas regulacji 

2

 

(t)dt - 

całka kwadratu uchybu 

background image

 

 

 

Opracowana  w  1943  roku  przez  Zieglera  i  Nicholsa  metoda  umożliwia  dobór  nastaw 

regulatorów  bez  znajomości  modelu  matematycznego  obiektu.  Metoda  ta  daje  w  typowych 

warunkach przemysłowych poprawne rezultaty, chociaż są przypadki, w których takie nastawy 

należy traktować jako pierwsze przybliżenie. 

Istota  metody  polega  na  doprowadzeniu  układu  regulacji  z  regulatorem  typu  P 

wymuszeniem  skokowym  do  granicy  stabilności przez stopniowe zwiększanie współczynnika 

wzmocnienia k

p

 

aż do wystąpienia oscylacji niegasnących. W momencie wystąpienia oscylacji 

niegasnących  (granica  stabilności)  należy odczytać wzmocnienie krytyczne k

kryt

 

oraz zmierzyć 

okres drgań T

kryt 

Następnie  należy  skorzystać  z  danych  liczbowych  podanych  w  dostępnych  w  literaturze 

tabelach w celu obliczenia nastaw dla odpowiedniego typu regulatora. 

 

(dotyczy to odpowiedzi układu). 

 
Tablica 3. 

Tabela doboru nastaw regulatorów metodą Zieglera–Nicholsa (wg [1]) 

 

typ 

regulatora 

k

T

p

 

T

I

 

D

 

0,5 K

– 

kryt

 

– 

PI 

0,45 K

0,85 T

kryt

 

– 

kryt

 

PID 

0,6 K

0,5 T

kryt

 

0,125 T

kryt

 

kryt 

 
 
 

3 Opis stanowiska  

Na  stanowisku  znajduje  się zbiornik otwarty 1, podzielony na dwie części przy pomocy 

wyjmowanej przegrody z otworami, przez które ciecz może przepływać pomiędzy częściami. Do 
zbiornika 1 

ciecz może być ze zbiornika magazynującego 13 pompowana pompą 12. 

Na stanowisku  pierwotnie    zainstalowano dwa tory regulacji: tor regulacji poziomu i tor 

regulacji temperatury. W chwili obecnej realizowana jest jedynie regulacja poziomu cieczy z 

pominięciem analizy regulacji poziomu temperatury.  

Regulacja  poziomu  i  temperatury  przebiega  oddzielnie,  a  interakcje  pomiędzy 

parametrami traktowane są jako wzajemne zakłócenia, przy czym zmiany w nastawach wartości 

zadanej  poziomu  wpływają  na  regulację  temperatury,  natomiast  zmiany  wartości  zadanej 

temperatury nie zakłócają regulacji poziomu. Schemat stanowiska przedstawiono na rysunku 7 

dołączonym na końcu instrukcji. 

 
Regulacja poziomu 
Zmiana poziomu cieczy w zbiorniku 1 

(rys.  7)  i  związana  z  tym  zmiana  ciśnienia 

hydrostatycznego,  powoduje  zmianę  ciśnienia  powietrza  w  sondzie  2  przetwornika  ciśnienie/ 

napięcie (P/U) 3. Przetwornik P/U 3 umieszczony jest w torze sprzężenia zwrotnego. Przetwornik 

P/U  jest  tak  wyskalowany,  że  przy  zerowym  poziomie  wody  w  zbiorniku  na  wyjściu 

przetwornika  jest  napięcie  0  V,  a przy maksymalnym poziomie (dziesiąta kreska) napięcie na 

wyjściu  przetwornika  wynosi  10V.  Ewentualne  różnice  spowodowane  zmianą  ciśnienia 

atmosferycznego należy przed rozpoczęciem ćwiczenia skorygować. Sygnał z przetwornika P/U 

podawany jest na wejście (–) sumatora 9. W sumatorze sygnał z przetwornika porównywany jest 

z wartością zadaną nastawnika 5. (Nastawnik przy nastawie 0 podaje napięcie 0V, przy nastawie 

na dziesiątą kreskę 10V). Uchyb regulacji, będący różnicą sygnałów z zadajnika i przetwornika, 

podawany  jest  na  wejście  regulatora  PID  10.  Maksymalna  wartość  napięcia  na  wyjściu 

background image

 

 

regulatora wynosi 10V. Sygnał wyjściowy regulatora po wzmocnienie prądowym steruje pracą 
pompy 12

Zadaniem regulatora jest doprowadzenie uchybu regulacji do zera. Schemat ideowy toru 

regulacji poziomu jest umieszczony na rys. 5. 

 

 

Rys. 5 Schemat ideowy toru regulacji poziomu cieczy

 

 
 
 

4. Przebieg ćwiczenia 

1) Badanie regulatora PID na przykładzie regulatora poziomu 
UWAGA:
 

Oznaczenia pokręteł do wprowadzania nastaw regulatora PID na stanowisku są 

następujące: 

Czas zwojenia   

T

i

 = T

Czas wyprzedzenia 

T

N

 

d

 = T

a) 

badanie i kalibracja regulatora  P 

(pomiar  rzeczywistych  napięć  na  wejściu 

wyjściu regulatora typu P). 

V

 

Nastawić  dowolną  wartość  zadajnikiem  wartości  zadanej  poziomu.  Linia  sprzężenia 

zwrotnego  powinna  być  przerwana,  działanie  różniczkujące  i  całkujące  regulatora  wyłączone. 

Nastawić taki współczynnik wzmocnienia P, aby spodziewana wartość napięcia na wyjściu nie 

przekroczyła  10V.  Zmierzyć  napięcia  na  zadajniku  i  wyjściu  regulatora woltomierzem 

cyfrowym. Obliczyć rzeczywisty współczynnik wzmocnienia regulatora. 

W  sprawozdaniu  podać  procentową  różnicę  pomiędzy  wartością  nastawianą  oraz 

rzeczywistą  wzmocnienia.  Opisać,  co  się  dzieje,  gdy  iloczyn  wartości  wejściowej  napięcia 
przez 

wzmocnienie jest większy od około 13V. 

b) 

badanie i kalibracja regulatora PI 

Linia  sprzężenia  zwrotnego  przerwana,  działanie  różniczkujące  i  całkujące  (!) 

wyłączone. 

Nastawić  wartość  współczynnika  wzmocnienia  ok.  1—4 i czas zdwojenia regulatora 

ok. 2—6 s. 

Odłączyć blok nastawiania wartości zadanej od regulatora. Zadajnikiem wartości 

zadanej  poziomu  ustawić  napięcie  o  wartości  1—3  V.  Zmierzyć  woltomierzem  wielkość 

wartości zadanej. Włączyć akcję całkującą i uruchomić program SCOPE. 

Podać  wartość  zadaną  do  regulatora.  Za  pomocą  programu  SCOPE  zarejestrować 

odpowiedź regulatora na wymuszenie skokowe.  

Wyznaczyć z wykresu czas zdwojenia, porównać z nastawionym. Powtórzyć dla innej 

nastawy  czasu zdwojenia bez zmian pozostałych nastaw. Każdorazowo przed podłączeniem 

wartości zadanej różnej od 0V wyłączyć na kilka sekund działanie całkujące regulatora. 

background image

 

 

W  sprawozdaniu  podać  procentową  różnicę  pomiędzy  wartością  nastawianą  oraz 

rzeczywistą  czasu  zdwojenia  oraz  opisać  sposób  jego  wyznaczania.  Porównać  odpowiedź 
teoret

yczną i rzeczywistą regulatora PI na wymuszenie skokowe. Podać charakter i przyczyny 

rozbieżności. 

c) 

badanie działania regulatora PD 

Linia  sprzężenia  zwrotnego  przerwana,  działanie  całkujące  wyłączone.  Nastawić 

dowolną wartość współczynnika wzmocnienia i czasu wyprzedzenia. 

Pokrętłem  wartości  zadanej  wprowadzać  wymuszenia  skokowe  rosnące  i  malejące 

różnej amplitudzie. Za pomocą programu SCOPE zarejestrować odpowiedź regulatora PD 

na  wymuszenie  skokowe.  Porównać  odpowiedź  rzeczywistą  członu  różniczkującego 

odpowiedzią regulatora. 

W sprawozdaniu opisać charakter i przyczyny rozbieżności. 
 

2) Dobór nastaw regulatora 

a) 

metoda odpowiedzi skokowej 

Przy  przerwanej  linii  sprzężenia  zwrotnego  podać  skokowy  sygnał  wymuszający 

z zadajnika (z 

pominięciem regulatora lub po ustawieniu regulatora typu P na wzmocnienie 

równe  1)  na  wejście  obiektu  (wzmacniacz).  Do  obliczenia  optymalnych  nastaw  regulatora 

konieczne jest zarejestrowanie odpowiedzi obiektu na ten sygnał. 

Za  względu  na  stany  nieustalone  układu  oraz na nieliniowość pompki konieczne jest 

zadanie na wejście układu skoku w określonych warunkach. Należy zrobić to następująco: 

Rozłączyć  linię  sprzężenia  zwrotnego.  Ustawić  regulator  P  na  wzmocnienie  równe  1  

lub wyłączyć regulator z obwodu. Ustalić poziom cieczy w zbiorniku na wartość ok. 5—10%. 

Dobrać taką wartość napięcia zadanego, aby poziom cieczy nie zmieniał się więcej, niż 

około  2%  na  minutę.  W  praktyce  oznacza  to,  że  nie  można  zaobserwować  ciągłych 

widocznych  zmian  poziomu.  Zanotować  wartość  u

1

Uruchomić  program  SCOPE  i  zadać  skokowy  wzrost  napięcia  zadanego  do 

maksymalnej  wartości.  Rejestrować  zmiany poziomu cieczy. Uważać, aby nie doprowadzić 

do przepełnienia zbiornika. Zanotować wartość napięcia u

 

napięcia  doprowadzonego do 

wzmacniacza pompy. 

2

Na podstawi

e  analizy  uzyskanego  wykresu  zidentyfikować  obiekt  regulacji  jako 

statyczny  lub  astatyczny.  Następnie  na  podstawie  przykładowych  wykresów  z  rys.  4. 

wyznaczyć odpowiednie parametry obiektu. Potem wg tabeli 1. lub 2. należy dobrać nastawy 
regulatora P oraz P

I i zbadać pracę układu regulacji. 

Należy porównać uchyb statyczny dla obu regulatorów. Uchyb ustabilizowany należy 

zmierzyć z pomocą woltomierza cyfrowego w stanie, gdy po zmianach parametrów wygasną 

oscylacje uchybu. Wartości uchybu statycznego należy wyrażać procentowo w odniesieniu do 

wartości zadanej. 

Należy również porównać przeregulowanie w układzie z regulatorem P oraz PI.  

W  sprawozdaniu  należy  zawrzeć  opis  powyższej  metody,  wyznaczone  parametry 

obiektu oraz wyznaczone optymalne nastawy z zaznaczen

iem,  wg  jakiego  wskaźnika 

regulacji  zostały  obliczone.  Należy  też  obliczyć  procentową  różnicę  uchybu  statycznego 

regulatora  P  i  PI,  wyciągnąć  wnioski  z  tej  różnicy.  Należy  w  sprawozdaniu  zawrzeć 

informację,  czy  rzeczywiste  przeregulowanie  w  układzie  nie  przekroczyło  przeregulowania 

wynikającego  z  danych  w  tablic  1.  lub  2.  Jeżeli  nastąpiło  przekroczenie,  to  należy  opisać 
przyczyny. 

b) 

metoda Zieglera – Nicholsa 

background image

 

 

10 

Przy  zamkniętej  pętli  sprzężenia  zwrotnego,  doprowadzić  układ  do  oscylacji 

zwiększając  wzmocnienie,  zarejestrować  za  pomocą  programu  SCOPE  okres  oscylacji. 

Dokładną  wartość    wzmocnienia  krytycznego  wyznaczyć  na  podstawie  ilorazu  wartości 
zadanej i 

wartości na wyjściu regulatora. 

Według  tabeli  dobrać  nastawy  k

p

, T

i

, T

d

c) 

porównanie obu metod na podstawie wskaźników regulacji 

 

,  zbadać  zachowania  regulatora  na  skok 

wartości zadanej, zarejestrować odpowiedź układu dla trzech wymuszeń wartości zadanej. 

Należy porównać dokładność statyczną oraz przeregulowanie. 
 
 
 

 
 

5. Sprawozdanie 

Sprawozdanie  powinno  zawierać  wszystkie  wcześniej  wskazane  obliczenia  i  ich wyniki, 

także zarejestrowane podczas ćwiczenia wykresy i odczyty wartości. Proszę zwrócić uwagę na 

podawanie mian wszystkich wartości. Niezbędne są też wnioski dotyczące porównania działania 

regulatorów P i PI, wskaźników jakości regulacji oraz inne, dotyczące przebiegu ćwiczenia. 

 
 

6 Literatura 

[1] 

Zarys dynamiki i automatyki układów. red. A. Olędzki, WPW, Warszawa, 1988 

[2] 

Poradnik inżyniera. Automatyka. red. W. Findeisen, WNT, Warszawa, 1973 

background image

 

 

11 

 


Document Outline