WdAC/C/Cw4
From WikiZMSI
Spis treści |
Algebra schematów blokowych
Cel ćwiczenia
Złożone układy regulacji składają się z wielu połączonych ze sobą komponentów umownie nazywanych elementami automatyki. Schemat blokowy umożliwia przedstawienie tego typu układów w postaci wygodnych do analizy struktur, składających się z bloków funkcyjnych reprezentujących dynamikę komponentu, węzłów sumacyjnych, umożliwiających porównywanie i/lub dodawanie sygnałów oraz punktów zaczepowych, służących podawaniu jednego sygnału do wielu komponentów. Analiza stabilności oraz jakości opiera się zwykle na transmitancji układu regulacji jako całości. Stąd niezbędne jest przedstawienie zasad obowiązujących przy wyznaczaniu tzw. transmitancji wypadkowej. Zasady te dotyczą połączeń typu szeregowego, równoległego i sprzężenia zwrotnego.
Wymagana wiedza
Poniższe informacje można odnaleźć w ([]).
Podstawowe elementy dynamiczne
transmitancja operatorowa (znaczenie parametrów), r-nie różniczkowe, charakterystyki czasowe (skokowa i impulsowa), charakterystyki częstotliwościowe (amplitudowo-fazowa, amplitudowa i fazowa ), przykłady rzeczywistych układów z wyróżnionym wejściem i wyjściem) element proporcjonalny, element inercyjny I-go rzędu, element całkujący idealny, element całkujący rzeczywisty, element różniczkujący idealny element różniczkujący rzeczywisty, element opóźniający, element typu oscylator II-go rzędu, element inercyjny II-go rzędu
Rachunek operatorowy Laplace'a
Pojęcie transmitancji operatorowej w dziedzinie zmiennej zespolonej s, zamiana równań różniczkowych na opis operatorowy przy użyciu transmitancji, podstawowe własności przekształcenia Laplace'a (twierdzenia : o liniowości, o różniczkowaniu, o całkowaniu, o wartości początkowej, o wartości końcowej).
Pojęcia podstawowe
Regulator, urządzenie wykonawcze,urządzenie nastawcze, obiekt, zakłócenie, urządzenie pomiarowe, czujnik pomiarowy, przetwornik pomiarowy, węzeł sumacyjny, sprzężenie zwrotne, sygnał sterujący, sygnał sterowany, błąd regulacji, sygnał.
Przebieg ćwiczenia
Na podstawie znanego układu regulacji, przedstawionego w postaci schematu blokowego wyznaczane będą transmitancje wypadkowe inaczej nazywane transmitancjami zastępczymi. Wykorzystywane będą zasady, dotyczące upraszczania połączeń szeregowych, równoległych i sprzężeń zwrotnych. W przypadkach bardziej skomplikowanych, gdy wynik działania połączenia równoległego wpływa na wynik działania połączenia typu sprzężenie zwrotne stosowane będą zasady przenoszenia punktów zaczepowych i węzłów sumacyjnych.
Pytania kontrolne
- Podaj transmitancję operatorową, opis w dziedzinie czasu, charakterystykę skokową, amplitudowo-fazową oraz jeden przykład rzeczywistego obiektu jeden spośród podstawowych członów dynamicznych.
- Wyjaśnij pojęcia : automatyzacja, sterowanie automatyczne, regulator, węzeł sumacyjny, obiekt, urządzenie zadające, czujnik pomiarowy, przetwornik pomiarowy, urządzenie wykonawczo-nastawcze, sprzężenie zwrotne.
- Wyjaśnij pojęcia i podaj oznaczenia zgodne z PN : wartość zadana, błąd regulacji, sygnał sterujący, sygnał sterowany, zakłócenie.
Bibliografia
- K.Amborski : Teoria sterowania - podręcznik programowany. Wydawnictwo Naukowo techniczne PWN, Warszawa, 1987.
- J.Ackermann : Regulacja impulsowa. Wydawnictwo Naukowo techniczne PWN, Warszawa, 1976.
- M.Żelazny : Podstawy automatyki. xxx, xxx, 000.
- T.Kaczorek : Teoria sterowania. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1976.
- F.Leja : Funkcje zespolone. PWN, Warszawa, 1967.
- J.Osiowski : Zarys rachunku operatorowego. WNT, Warszawa, 1972.
- W.Pełczewski : Teoria sterowania. WNT, Warszawa, 1980.
