Ćwiczenie 7

Regulacja trójpołożeniowa

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodą płaszczyzny fazowej w zastosowaniu do analizy układów nieliniowych regulacji na przykładzie układu z regulatorem trójpołożeniowym.

Program ćwiczenia obejmuje:

badanie wpływu parametrów regulatora (histerezy i strefy nieczułości) na przebieg regulacji, dla zadanych parametrów obiektu członu wykonawczego regulatora (element całkujący),
badanie wpływu prędkościowego sprzężenia zwrotnego na przebieg trajektorii fazowych i wielkości wyjściowej w zależności od wartości wzmocnienia k.

Wykonanie ćwiczenia:

Korzystając z biblioteki Simulink-a, należy zbudować schemat blokowy układu zgodnie z rys. 1. Regulator trójpołożeniowy można utworzyć w operacji grupowania i maskowania podsystemu złożonego z dwu połączonych równolegle przekaźników (Relay) i bloku sumatora (Sum). Budowa schematu układu jest dozwolona wyłącznie w osobnym oknie tzw. oknie modelu, które otwieramy wybierając z menu File opcję New a następnie Model.
Ustalić wstępnie wartości parametrów: wejścia (1.2), regulatora (h = 0.2, a = 0.4) oraz obiektu (ko = 2.5, T = 5), a czas całkowania Ti = 1. Wzmocnienie k przyjąć równe zeru (układ bez sprzężenia zwrotnego prędkościowego). Wykonać próbną symulację układu przyjmując domyślne parametry symulacji (metodę całkowania, czas symulacji itd.).
Dobrać po dwie różne wartości parametrów układu i zarejestrować uzyskane przebiegi.
Zbadać wpływ wzmocnienia k na przebieg regulacji, zaobserwować i zarejestrować odpowiednie przebiegi.

Rys. 1. Schemat blokowy układu regulacji trójpołożeniowej

Rys. 2. Podzespół regulatora trójpołożeniowego

Sprawozdanie

W sprawozdaniu należy zamieścić schemat układu do symulacji oraz wszystkie zarejestrowane przebiegi regulacji. Opisać zależności pomiędzy zarejestrowanymi przebiegami czasowymi a odpowiednimi obrazami trajektorii fazowych.

Przykład 1

Schemat układu regulacji trójpołożeniowej reg_tr2.mdl.

Rys. 3. Przebiegi regulacji w układzie z regulatorem trójpołożeniowym