Методика проведения эксперимента
Подготовить стенд к работе, для чего:
Включить тумблер (1) и (2), переключатель возмущения (4) в положение «ВЫКЛ». На дисплее ТРМ10 отображается текущее значение температуры, измеряемое термопреобразователем сопротивления. Управляющий сигнал равен нулю (
на 2ТРМ 0).Задаем величину возмущения, для этого ставим переключатель возмущения в положение «ВКЛ». Поворотом ручки реостата устанавливаем значение возмущения равное 30,00 (
смотрим
по ТРМ10). После чего возвращаем
тумблер в положение «ВЫКЛ».
Рассмотрим работу П-регулятора.
После выполнения пунктов 1 и 2 задаем параметры регулирования согласно варианту приведенному в табл.1:
Таблица 1
Параметр
№варианта |
Туст |
τи |
τд |
Хр |
С1 |
С2 |
1 |
20 |
9999 |
0 |
0,5 |
0 |
100 |
2 |
20 |
9999 |
0 |
0,9 |
0 |
150 |
3 |
20 |
9999 |
0 |
0,2 |
0 |
180 |
Для снятия динамической характеристики П-регулятора (а также всех последующих пегуляторов) создать возмущающее воздействие. Для этого переместить переключатель (4) в положение «ВКЛ», включив секундомер, зафиксировать показания прибора 2ТРМ 0 в зависимости от времени, пока значение регулируемой величины не установится. Все значения заносятся в табл.6. После чего возмущение отключается.
Рассмотрим работу И-регулятора.
Задаем параметры регулирования согласно варианту приведенному в табл.2:
(способ задания параметров и снятия показаний описан в пункте 3.) Показания с 2ТРМ 0 снимаются каждые 30 сек и заносятся в табл.6
Таблица 2
Параметр
№варианта |
Туст |
τи |
τд |
Хр |
С1 |
С2 |
1 |
20 |
5 |
0 |
500 |
0 |
100 |
2 |
20 |
10 |
0 |
250 |
0 |
150 |
3 |
20 |
20 |
0 |
150 |
0 |
180 |
Рассмотрим работу ПИ-регулятора.
Задаем параметры регулирования согласно варианту приведенному в табл.3:
Таблица 3
Параметр
№варианта |
Туст |
τи |
τд |
Хр |
С1 |
С2 |
1 |
20 |
80 |
0 |
35 |
0 |
100 |
2 |
20 |
100 |
0 |
45 |
0 |
150 |
3 |
20 |
150 |
0 |
40 |
0 |
180 |
Полученные результаты заносим в табл.6.
Примечания: чем больше точек мы фиксируем, тем точнее будет результат.
Рассмотрим работу ПД-регулятора.
Задаем параметры регулирования согласно варианту приведенному в табл.4:
Таблица 4
Параметр
№варианта |
Туст |
τи |
τд |
Хр |
С1 |
С2 |
1 |
20 |
0 |
15 |
500 |
0 |
100 |
2 |
20 |
0 |
20 |
550 |
0 |
150 |
3 |
20 |
0 |
12 |
450 |
0 |
180 |
Показания заносим в табл.6
Примечание: должны отчетливо наблюдаться значение максимума и установившееся значение.
Рассмотрим работу ПИД-регулятора.
Задаем параметры регулирования согласно варианту приведенному в табл.5:
Таблица 5
Параметр
№варианта |
Туст |
τи |
τд |
Хр |
С1 |
С2 |
1 |
20 |
10 |
25 |
500 |
0 |
100 |
2 |
20 |
5 |
15 |
450 |
0 |
150 |
3 |
20 |
5 |
20 |
550 |
0 |
180 |
Показания заносим в табл.6
Примечание: должны отчетливо наблюдаться значение максимума и установившееся значение
Таблица 6
Тип Регул. |
№ измерения |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
. . . |
П |
Время, t с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Текущее значение регулирующего воздействия, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
Время, t с |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
210 |
240 |
270 |
. . . |
Текущее значение регулирующего воздействия, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПИ |
Время, t с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Текущее значение регулирующего воздействия, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПД |
Время, t с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Текущее значение регулирующего воздействия, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПИД |
Время, t с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Текущее значение регулирующего воздействия, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По результатам таблицы № 6 строим динамические переходные характеристики П-, И-, ПИ-, ПД-, ПИД-регуляторов (зависимость значения регулирующего воздействия от времени (t) )
Определить статические характеристики П- и ПД- регуляторов.
Статическая характеристика регулятора – это зависимость значения регулирующего воздействия (показания 2ТРМ0) от значения величины возмущения (рассогласования) (изменение показаний ТРМ10), установившихся во времени. Cтатические характеристики имеет смысл снимать только для П- и ПД-регуляторов, т.к только у них отсутствует интегральная составляющая τи.
Для снятия статической характеристики необходимо:
задать параметры П- или ПД-регулятора (табл.7. и табл.8.)
Данные для П-регулятора:
Таблица 7
Параметр
№варианта |
Туст |
τи |
τд |
Хр |
С1 |
С2 |
1 |
20 |
9999 |
0 |
30 |
0 |
100 |
2 |
20 |
9999 |
0 |
60 |
0 |
150 |
3 |
20 |
9999 |
0 |
100 |
0 |
180 |
Данные для ПД-регулятора:
Таблица 8
Параметр
№варианта |
Туст |
τи |
τд |
Хр |
С1 |
С2 |
1 |
20 |
0 |
15 |
30 |
0 |
100 |
2 |
20 |
0 |
5 |
60 |
0 |
150 |
3 |
20 |
0 |
10 |
100 |
0 |
180 |
отключить возмущение, переключатель (4) перевести в положение «ВЫКЛ»
после ввода всех параметров, установить ручку реостата (3) в положение
«min» (поворотом ручки против часовой стрелки до предела).
переключатель возмущения (4) установить в положение– «ВКЛ»
поворачивая ручку реостата, задаем значение возмущения (по ТРМ 10)
по окончанию изменений показания прибора 2ТРМ0 фиксируем установившееся значение, и заносим в табл.9, плавно поворачивая ручку реостата устанавливаем следующее значение возмущения.
Таблица 9
Тип регулятора |
№ измерения |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
П |
Показания значения возмущения (по ТРМ 10) |
20 |
30 |
40 |
50 |
59,5 |
Текущее значение регулирующей величины, (по 2ТРМ 0 ) |
0 |
|
|
|
|
|
ПД |
Показания значения возмущения (по ТРМ 10) |
20 |
30 |
40 |
50 |
59,5 |
Текущее значение регулирующей величины, (по 2ТРМ 0) |
0 |
|
|
|
|
По данным табл.9 строим зависимость значения регулирующего воздействия от возмущения (сигнала рассогласования) .