1 

Nr grupy: 

    

Imię i nazwisko studenta: 

 

Nr indeksu 

 

Data 

wykonania 

ćwiczenia

 

Temat ćwiczenia: 
Badanie impulsowych 

układów automatycznej regulacji 

Ocena za wykonanie 
ćwiczenia 

 

Prowadzący ćwiczenie 

 

Podpis prowadzącego: 

 

 

Celem ćwiczenia jest pomiar i analiza charakterystyk czasowych i częstotliwościowych impulsowych układów 
regulacji automatycznej, porównanie z charakterystykami układów ciągłych oraz ocena stabilności.  

 

V1

V2

F

G

OK

C

>

s

U

we

U

wy

Impulsowy UAR

U

wy

 

Schemat funkcjonalny stanowiska pomiarowego. 

 
W ramach ćwiczenia należy wykonać: 
 

1.  Obserwacja wpływu czasu impulsowania na przebiegi w impulsowych UAR. 

a)  Wybrać opcję Wykresy, Przebiegi Czasowe. 
b)  Sygnał z generatora podać na kanał0 karty, wyjście impulsatora schodkowego zewrzeć z wejściem kanału1. 
c)  Ustawić na generatorze sygnał sinusoidalny o częstotliwości około 100Hz. 
d)  Zmieniając częstotliwość w zakresie 100



1100Hz zaobserwować przebiegi na wyjściu impulsowego UAR. 

Zarejestrować przykładowe przebiegi. 

e)  Ustawić wartość czasu impulsowania T

i

 na około 1ms.  

f)  Zmieniając częstotliwość w zakresie 100



1100Hz zaobserwować przebiegi na wyjściu impulsowego UAR. 

Zarejestrować przykładowe przebiegi. 

g)  Zanotować wnioski i uwagi. 

 

2.  Obserwacja wpływu czasu impulsowania na charakterystyki amplitudowo-fazowe impulsowych UAR.  

a)  Połączyć układ badany złożony z 2 układów inercyjnych I rzędu. 
b)  Sygnał z generatora podać równolegle na wejście kanału 0 karty oraz wejście układu badanego. 
c)  Sygnał z wyjścia układu badanego podać na wejście kanału 1 karty. 
d)  Wykorzystując program pomiarowy Impuls pomierzyć i zarejestrować charakterystykę amplitudowo – 

fazową układu ciągłego inercyjnego rzędu II. 

e)  Wybrać opcję Wykresy, Przebiegi Czasowe, ustawić na generatorze sygnał sinusoidalny o częstotliwości 

około 60Hz, dobrać optymalną amplitudę. 

f)  Wybrać opcję Wykresy, Charakterystyki Ampl.-fazowe.  
g)  Ustawić charakterystykę aktywną na „żółtą”. 

 

2 

h)  Powoli zwiększając częstotliwość pomierzyć charakterystykę amplitudowo fazową, pomiary zakończyć po 

osiągnięciu częstotliwości 1500Hz. 

i)  Na wejście układu ciągłego podać sygnał z wyjścia impulsatora schodkowego. 
j)  Wybrać opcję Wykresy, Przebiegi Czasowe. sprawdzić, czy ks=1, ustawić na generatorze sygnał 

sinusoidalny o częstotliwości około 60Hz, dobrać optymalną amplitudę, ustawić wartości czasów 
impulsowania T

i

 zadane przez prowadzącego.  

k)  Wybrać opcję Wykresy, Charakterystyki Ampl.-fazowe.  
l)  Zmienić charakterystykę aktywną na „fioletową”. 
m)  Powoli zwiększając częstotliwość pomierzyć charakterystykę amplitudowo fazową, pomiary zakończyć po 

przecięciu charakterystyki z ujemną osią rzeczywistą i osiągnięciu 1500Hz. 

n)  Zmienić charakterystykę aktywną na „czerwoną” i powtórzyć pomiar charakterystyki. 
o)  Odczytać z charakterystyki  wzmocnienia układu K i przesunięcia fazowe 



 dla 3 charakterystyk i 

zanotować w tabeli 1. 

p)  Zarejestrować charakterystyki. 

Tabela 2.  

f[Hz] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ciągły 

K

1

[V/V]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



1

[

o

] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

1

= 

K

1

[V/V]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



1

[

o

] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

2

= 

K

1

[V/V]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



1

[

o

] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.  Ocena stabilności impulsowych UAR. 

a)  Na podstawie pomierzonych charakterystyk układów otwartych ocenić stabilność układów zamkniętych 

impulsowych UAR. 

b)  Zamknąć pętlę sprzężenia zwrotnego. 
c)  Ustawić na generatorze falę prostokątną o częstotliwości ok 30Hz. 
d)  Zaobserwować i zarejestrować odpowiedzi skokowe dla badanych czasów impulsowania. 

 

4.  Pomiar wartości granicznej współczynnika wzmocnienia k

g

 i określenie obszarów stabilności 

impulsowych UAR 

a)  Ustalić przybliżoną wartość wzmocnienia statycznego dla układu ciągłego. 
b)  Ustawić wartość czasu impulsowania T

i

 na minimum.  

c)  Dobrać wzmocnienie cyfrowe k

s

 tak, by impulsowy UAR znajdował się na granicy stabilności. 

d)  Zanotować w tabeli 2 czasu impulsowania T

i

 oraz k

s

. 

e)  Zwiększając T

i

 powtarzać pomiary dla wszystkich możliwych T

i

 do około 0,5 ms. 

Tabela 2. 

T

i 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ks 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kg 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 

 

 

3 

5.  Wykonanie sprawozdania. 

Sprawozdanie  z  przeprowadzonych  pomiarów  należy  wykonać  i  dostarczyć  prowadzącemu  ćwiczenie 

laboratoryjne w terminie przewidzianym regulaminem pracowni. Sprawozdanie powinno zawierać: 
a)  Tabelę nagłówkową. 
b)  Schemat blokowy stanowiska pomiarowego. 
c)  Opis przeprowadzonych pomiarów wraz z zarejestrowanymi charakterystykami. 
d)  Tabelę z obliczeniami potrzebnymi do wykreślenia charakterystyk amplitudowo - fazowych układu ciągłego 

oraz  2  układów  impulsowych.  Dla  układów  impulsowych  wykonać  obliczenia  na  podstawie  przesunięcia 
fazowego pomierzonego oraz obliczonego teoretycznie.  

e)  Utworzyć wykres zobrazowujący przebieg charakterystyk amplitudowo – fazowych układu ciągłego oraz 2 

układów impulsowych.  W przypadku układów impulsowych wykreślić charakterystyki dla pomierzonego i 
obliczonego przesunięcia fazowego. Łącznie na jednym wykresie należy wykreślić 5 charakterystyk. 

f)  Tabelę  z  obliczeniami  potrzebnymi  do  wykreślenia  charakterystyki  wzmocnienia  granicznego  statycznego 

w funkcji czasu impulsowania k

g

=f(T

i

). 

g)  Wykres  wzmocnienia  granicznego  statycznego  w  funkcji  czasu  impulsowania  k

g

=f(T

i

)  z  zaznaczeniem 

obszarów stabilności i niestabilności układu. 

h)  Analizę wyników i wnioski. 
 
 

6.  Przykładowe pytania kontrolne. 
a)  Obliczyć przesunięcie fazowe wprowadzane przez impulsowy UAR, jeżeli część ciągła wprowadza 

przesunięcie fazowe 



c 

, T

i

=?, a częstotliwość sygnału wejściowego wynosi f

we

=?. 

b)  Narysuj teoretyczne charakterystyki amplitudowo - fazowe impulsowego układu inercyjnego rzędu I dla 2 

czasów impulsowania Ti

1

>Ti

2

. Na wykresie zaznaczyć pogrubioną linią tą część charakterystyki, którą 

można zmierzyć laboratoryjnie. Wyjaśnij, dlaczego nie jest możliwy laboratoryjny pomiar całej 
charakterystyki.  

c)  Podaj pełną definicję wzmocnienia granicznego, statycznego. 
d)  W jakim zakresie częstotliwości można zmierzyć laboratoryjnie charakterystyki układów impulsowych. 

Uzasadnij dlaczego. 

e)  Narysuj teoretyczne charakterystyki amplitudowo - fazowe impulsowego układu całkującego dla 2 czasów 

impulsowania Ti

1

>Ti

2

.  

f)  Dany jest impulsowy UAR o Ti=0,4



s. Dla jakich częstotliwości sygnału wejściowego będzie spełniony 

warunek odtwarzania sygnału wynikający z twierdzenia o próbkowaniu Shannona-Kotielnikowa. 

g)  Narysować charakterystykę wzmocnienia granicznego statycznego w funkcji czasu impulsowania  K

g

=f(T

i

) 

dla  układu  inercyjnego  rzędu  II.  Zaznaczyć  wartości  do  których  dąży  charakterystyka  przy  Ti



0  oraz 

Ti



. 

h)  Narysować  odpowiedź  impulsatora  schodkowego  na  zadany  przebieg  wejściowy  dla  zadanego  okresu 

impulsowania.