Politechnika Lubelska

Wydział Inżynierii Budowlanej

i Sanitarnej

Laboratorium Automatyki

Sprawozdanie z ćwiczenia nr.4

Temat: Identyfikacja właściwości obiektów pneumatycznych.

Wykonali:

Anna Janiec

Piotr Grzesiuk

Grupa:

BDi 8.4

Data wykonania:

                            05.03.1999

1. Celem ćwiczenia zapoznanie się ze sposobami identyfikacji właściwości  statycznych i dynamicznych obiektów na podstawie badania obiektów   pneumatycznych.

2.Przebieg ćwiczenia.

a) identyfikacja właściwości dynamicznych.

Do określenia właściwości dynamicznych należy wyznaczyć zastępczą  stałą czasową T na podstawie charakterystyki skokowej.

      Schemat blokowy do wyznaczania charakterystyki skokowej:

Sygnałem wejściowym X(s) w naszym przypadku będzie zadana wartość ciśnienia 0,02 MPa. Wartość skoku na wyjściu wyniosła 0,08 MPa.

              Po włączeniu rejestratora odczytaliśmy przebieg charakterystyki skokowej sygnału wyjściowego. Zmierzyliśmy prędkość przesuwu taśmy, która wynosi:  

współczynnik wzmocnienia k=5cm

Stała zastępcza wynosi T = 4:05 min = 245 s

Po przeanalizowaniu wykresu otrzymanego z rejestratora możemy wywnioskować, że charakter obiektu jest inercyjny.

              Równanie różniczkowe członu inercyjnego:

Transmitancja operatorowa tego układu:  

              Transformata Laplace’a:

Charakterystyka dynamiczna, odpowiedź na skok jednostkowy

dla x=0,08 MPa i T = 245 s

b)identyfikacja właściwości statycznych

Dla stałej zastępczej dokonaliśmy pomiarów:

Transmitancja operatorowa układu:  

I dla pozostałych pomiarów transmitancja wynosi:  0,75

Charakterystyka statyczna:

Metoda półpłaszczyzny półlogarytmicznej

Aby ją zastosować przesuwam wykres odpowiedzi skokowej.

i zmieniam skalę na osi rzędnych z dziesiętnej na logarytmiczną:

Wnioski:

W ćwiczeniu badaliśmy obiekt pneumatyczny. Z obserwacji wykresów oraz przeprowadzonych pomiarów możemy stwierdzić, że obiekt miał charakter inercyjny (opóźniający). Wyznaczyliśmy jego stałą czasową T i wzmocnienie k, co pozwoliło na dokładniejsze określenie – iż jest to obiekt pierwszego rzędu o równaniu: . Po wyznaczeniu charakterystyki statycznej obliczyliśmy współczynnik wzmocnienia: k = 0,75. Jak łatwo zauważyć wartość na wyjściu obiektu jest proporcjonalna do wartości na wejściu. Zatem współczynnik wzmocnienia, ani stała czasowa nie zależą od wielkości zadanej w członie inercyjnym. Im mniejsza stała T, tym krótszy stan nieustalony i układ szybciej osiągnie swoje założone wymagania. Znając wartości określone w przeprowadzonym ćwiczeniu możemy odpowiednio dobierać urządzenia do regulacji parametrów wyjściowych układów automatyki.