Sřední ůmslová šola eleoechnicá a Všší odboná šola, Padubice, Kala IV. LABORATORNÍ CVIČENÍ Sřední ůmslová šola eleoechnicá Příjmení: Hladěna Číslo úloh: Jméno: Jan Daum měření: 6. BŘEZNA 7 Šolní o: 6 / 7 Daum odevzdání. DUBNA 7 Třída / Suina: 4.B / Klasifiace: NÁZEV ÚLOH MODELOVÁNÍ RO NA POČÍTAČI Poče san Poče gaficých říloh
ZADÁNÍ. Namodeluje v osředí Analox sousavu. řádu. Zobaze její h, odečěe Tu, Tn.. Vočěe iicé zesílení i eguláou P R o mez sabili RO s danou sousavou.. Namodeluje navžený RO a ověře egulační ochod ůběhem a e. Učee egulační odchlu v ocenech o R. i a ověře ji výočem. 4. Učee R o aeiodicý egulační ochod.. Bod zadání až zoauje o danou sousavu a eguláo PI s R R /T I.. 6. Učee vliv zesílení R a inegační časové onsan na sabiliu a řesnos egulačního ochodu. ÚVOD Po sudium složiých jevů ve vědě a echnice vužíváme modelů ěcho jevů. Model musí vjadřova sán daného jevu, eé jsou z hledisa sudia a zoumání důležié. Vužívá se řiom vzájemné analogie. Vvoříme-li umělý ssém, jehož chováni bude odobné chováni ůvodního ssému, oom umělý ssém je modelem ůvodního ssému. Poces vob modelu se nazývá modelování; ři vobě modelu dochází z hledisa řesnosi educi vzhledem ůvodnímu ssému ob.. Definování ssému Obje oces REDUKCE Ssém REDUKCE Model ssému Ob. Modelování ssému Modelování ssému Modelování sousav a egulačních obvodů vchází z zv. eoie odobnosi, odle níž dva obje se sejným maemaicým modelem musí vazova sejné dnamicé vlasnosi. Maemaicým modelem se ozumí maemaicý výaz, eým jsou obje osán. Pod ímo ojmem se ed ozumí řenos nebo difeenciální ovnice ois řenosem a difeenciální ovnicí jsou ovnocenné. Při sesavování očíačového modelu egulované sousav se z maemaicého modelu sesaví zv. analogové schéma. Nejčasěji se vužívá meoda osuného snižování řádu deivace. Z difeenciální ovnice nebo řenosu se vjádří výaz o nejvšší deivaci egulované veličin. Posunou inegací se řád deivace snižuje až na nulu. Na výsuu osledního inegáou ohoo analogového modelu obdžíme simulovanou suečnou egulovanou veličinu. Přednosí modelování egulovaných sousav na očíači je oamžiá možnos osouzení jejich dnamicých vlasnosí, aameů, ověření sabili. Tao meoda je účinná
ředevším ři analýze sousav všších řádů, d lasicé es sabili ředsavují značné acné osu se zvýšeným nebezečím vzniu chb ři výočech. Regulační ochod je ůběh egulované veličin ři změnách řídících a ouchových veličin a ři současném ůsobení eguláou. Půběh egulačního ochodu závisí ředevším na vlasnosech egulované sousav a eguláou. Vzhledem omu, že exisuje velé množsví egulovaných sousav a disozici máme něoli ů eguláoů, jejichž vlasnosi můžeme měni nasavením jejich chaaeisicých veličin, může mí egulační ochod velmi ozmaniý ůběh. Každý egulační ochod o axi oužielný musí bý sabilní, musí slňova ožadav řesnosi a vali. Po volbu u eguláou jsou ozhodující ředevším ožadav na valiu egulačního ochodu - musíme vědě, zda lze řiusi egulační ochod s valou egulační odchlou. V říadě,že valou egulační odchlu řiusi nemůžeme, musíme voli eguláou obsahující inegační složu, v oačném říadě uo složu eguláo obsahova nemusí. Oimální seřízení eguláou sočívá ve vhodném nasavení chaaeisicých veličin, TI, TD a, ab zísaný egulační ochod obíhal co nejříznivěji. V axi se oužívají ůzné meod nasavení ěcho onsan. POPIS MĚŘENÍ. Z řenosu sousav bla zěnou Lalaceovou ansfomací zísána lineání difeenciální ovnice, odle eé blo možné namodelova analogové schéma sousav v osředí Analox.. Pomocí Rouhova-Shuova iéia blo sanoveno iicé zesílení eguláou P. Použiím eguláou P s hodnoou i bl vvořen egulační obvod nacházející se na mezi sabili.. Z řechodové chaaeisi ao vvořeného RO bla odečena hodnoa T i. 4. Meodou Ziegle-Nicholse bl nasaven oimální hodno o eguláo P a a T I o eguláo PI. VPOČTENÉ HODNOT Zadaný řenos sousav. řádu: s Zísání vau řenosu vhodného o zěnou Lalaceovu ansfomaci: s X X
X X Zěnou Lalaceovou ansfomací bla zísána difeenciální ovnice: x Vjádření nejvššího řádu deivace: x Výsledný model sousav: * * * x - - * -
Výoče onsan eguláou P: R S R N N Rouh-Shuovo iéium výoče i : 4 i P:,,, i Výsledný model RO s eguláoem P R i :
PŘECHODOVÁ CHARAKTERISTIKA RO A ODEČTENÍ T Ki 6.. 7 Jan Hladěna, 4.B
PŘECHODOVÁ CHARAKETRISTIKA RO S REGULÁTORM P 6.. 7 Jan Hladěna, 4.B
Hodnoa T i odečená z h: T i s Nasavení eguláou PI: T T I I,4 i,4,4,8 T i,8,4 Výsledný model RO s eguláoem PI:
PŘECHODOVÁ CHARAKTERISTIKA RO S REGULÁTOREM PI 6.. 7 Jan Hladěna, 4.B
w, W, R, R S R S W,47,,,,,,,,, 6, %,6,47, e w e w, W, R, S R W E, %, 8,, e
ZÁVĚR Během měření blo doázáno, že lze bez oblémů vvoři model celého egulačního obvodu. Přesože je osředí Analox velmi jednoduché, umožňuje zísa velice důležié ozna ja o modelované sousavě, a i o celém navhovaném egulačním obvodu. V gaficých řílohách je na vní ohled aný ozdíl mezi eguláo P a PI eguláo PI doáže jemně nasavi egulovanou veličinu na ožadovanou hodnou. Z hledisa chaaeu éo áce nedocházelo během měření žádným významným oížím. Negaivní sánou celého měření je fa, že osředí Analox neumožňuje vvoření modelu o eguláo PID, a o oo, že chbí blo s funcí deivace. Přeso mají zušenosi zísané ři áci velou hodnou a celé měření lze ed shleda velmi cenným v říadě návhu RO s neznámou sousavou.