Sprawozdanie z laboratorium Teorii Sterownia

Ćwiczenie: ,,Synteza układów automatycznej regulacji z regulatorem PID''

Grupa dziekańska: Data wykonania:

Grupa laboratoryjna:

1.Metoda częstotliwościowa Zieglera-Nicholsa:

• Eksperymentalna (testu drgań):

Czas całkowania (T_i)został nastawiony na wartość maksymalną a czas różniczkowania (T_D) na zero. Zwiększając stopniowo współczynnik wzmocnienia K_p regulatora doprowadzono układ do granicy stabilności. Odczytane zostały:

a) wzmocnienie krytyczne K_kr= 53

b) okres krytyczny T_kr= 20

Nastawy regulatorów ciągłych w g. Zieglera-Nicholsa testu drgań na podstawie wyznaczonych wartości okresu i wzmocnienia krytycznego.

Typ regulatora	Kp	Ti	TD
P	26,5	-	-
PI	23,85	45,05	-
PID	34,45	10	2,4

• Metoda charakterystyk logarytmicznych

Z wykresów Bodego odczytane zostały ΔL i ω_kr. Na podstawie zależności podanych w instrukcji wyliczono wartości:

a) wzmocnienie krytyczne K_kr= 51

b) okres krytyczny T_kr= 18

Wyliczone wartości są bardzo zbliżone do tych wyznaczonych doświadczalnie, nie powtórzono eksperymentu, gdyż jego rezultaty byłyby bardzo podobne do poprzednich.

• Metoda czasowa według nastaw ZN, Kumfmullera

Na podstawie aproksymacji parametrów odpowiedzi skokowej badanego obiektu wyznaczona została stała czasowa obiektu T= 90 i czas opóźnienia T₀= 3,7. Na podstawie wzorów obliczone zostały parametry K_kr i T_osc .

K_kr= T/ T₀= 90/3,7= 24

T_osc= 4T₀= 4*3,7= 14,8

Nastawy ZN dla metody czasowej na podstawie wyznaczonych wartości

Typ regulatora	Kp	Ti	TD
P	12	-	-
PI	10,8	12,284	-
PID	14,4	7,4	1,85

Wnioski i uwagi końcowe:

• Najbardziej skuteczną metodą okazała się metoda eksperymentalna (testu drgań) jednak jej wykorzystanie w praktyce często jest niemożliwe

• Najlepszym rodzajem regulatora jest regulator PID, który w krótkim okresie czasu ustabilizował oscylacje układu a poziom uchybu sprowadził do zera ( nastawy regulatora wyznaczone metodą eksperymentalną)

• Metoda charakterystyk logarytmicznych okazała się najmniej skuteczna, może to jednak wynikać z faktu, że grupa posiadała mało dokładne charakterystyki z których wartości odczytane zostały tylko w przybliżeniu

• Metoda czasowa okazała się niewiele mniej dokładna od eksperymentalnej i dawała zadowalające efekty

0

80

-0,2

-0,4

60

40

20

0

1,6

1,4

1,2

1

0,8

0,6

0,4

0,2

-0,6

regulatora PI

Przebieg wyjściowy i uchybu układu dla nastaw

100

wyjście

uchyb