Do Projektu iAutomatyka dołączyli:

https://iautomatyka.pl/wp-content/uploads/2015/01/wirtualne-laboratorium-grafika.jpg

Kurs regulacji PID: Człon dwuinercyjny – cz. 10/34

autor: MAREK GONET.

Artykuł z serii: Kurs regulacji PID - Wirtualne Laboratorium


Rozdz. 10.1 Wstęp

Rys. 10-1
Transmitancja Członu dwuinercyjnego o wzmocnieniu K i stałych czasowych T1 i T2.
Wcześniej przykładem członu inercyjnego był piec. Na początku temperatura rośnie najszybciej, potem prędkość temperatury stopniowo maleje (ale sama temperatura dalej rośnie!). W końcu przestanie rosnąć i osiągnie stan ustalony-maksymalny, np. +150 °C.
Na początku temperatura rośnie najszybciej? Czyżby?
Jak się dobrze przyjrzysz, to na początku nic się nie dzieje. Czyli początkowa prędkość wzrostu temperatury jest zerowa. Dopiero potem temperatura stopniowo rozpędza się i w pewnej chwili prędkość osiąga maksimum. (Prędkość czyli pochodna temperatury, a nie sama temperatura!). Od tego momentu prędkość maleje, aż stanie się zerowa i temperatura osiągnie wartość ustaloną-maksymalną.
Czyli człon inercyjny jako model pieca, to tylko jego pierwsze przybliżenie. Człon dwuinercyjny jest już dokładniejszy. Ale nie przesadnie dokładny, bo jak się za chwilę przekonasz, początkowa prędkość choć już nie jest maksymalna, to nie jest też zerowa.

Rozdz. 10.2 Suwak jako wejście i bargraf jako wyjście
Wywołaj Pulpit/PID/01_podstawowe_człony_dynamiczne/05_dwuinercyjny/01_2_inercyjny_bargraf.zcos

Rys. 10-2
Człon dwuinercyjny jako szeregowe połączenie dwóch inercyjnych.
Wciśnij „Start”

Rys. 10-3
„Machanie” suwakiem i obserwowanie bargrafu to tylko wstępne zapoznanie się z obiektem. Może uda się zauważyć stopniowe „rozpędzanie” się temperatury. Ale na pewno zauważysz cechę dwuinercyjnego,której nie miał inercyjny.
Podaj +maksymalny sygnał wejściowy z suwaka, i gdy układ jest najbardziej rozpędzony, podaj -minimalny. Na pewno zauważysz, że sygnał wyjściowy dalej rośnie, chociaż na wejściu jest już nie tylko zero ale nawet minus! Czyli hamowanie do kwadratu.
Tak też jest w prawdziwym piecu. Temperatura rośnie dalej, nawet gdy przerwę dopływ mocy.
Obserwując mierniki cyfrowe zauważysz, że sygnał za pierwsza inercją y1(t) „wyprzedza” sygnał za drugą inercją y(t), czyli sygnał wyjściowy.
Więcej ciekawych rzeczy, między innymi punkt przegięcia, zauważysz badając przebiegi czasowe na oscyloskopie.

Rozdz. 10.3 Sygnał wejściowy x(t) jako skok jednostkowy
Wywołaj Pulpit/PID/01_podstawowe_człony_dynamiczne/05_dwuinercyjny/02_2_inercyjny_skok_oscyloskop.zcos

Rys. 10-4
Wciśnij „Start”

Rys. 10-5
Sygnał y1(t) za pierwszą inercją wyraźnie wyprzedza y(t) za drugą-czyli wyjście Członu Dwuinercyjnego. Widać także efekt rozpędzania się.
W okolicach 6 sekundy prędkośc wzrostu y(t) (czyli pochodna y'(t) ) jest największa. Tu jest tzw. punkt przegięcia funkcji y(t)
Po 29 sekundach mamy stan ustalony y(t)=1. Wtedy prędkość y(t), czyli pochodna y'(t) jest zerowa.

Rozdz. 10.4 Sygnał wejściowy x(t) jako pojedynczy impuls prostokątny
Wywołaj Pulpit/PID/01_podstawowe_człony_dynamiczne/05_dwuinercyjny/03_2_nercyjny_impuls_prost_oscyloskop.zcos


Rys. 10-6
Wciśnij „Start”

Rys. 10-7
W czasie 8…8.7 sek sygnał wyjściowy y(t) rośnie, chociaż wejściowy x(t) spadł do zera!
W tym czasie y1(t)>y(t) i to jest właśnie przyczyną tego zjawiska.

Rozdz. 10.5 Człony Wieloinercyjne
Spójrz na Rys. 10-1. Mianownik ma 2 czynniki i jest to człon dwuinercyjny. Gdyby miał 3 czynniki, to byłby trójinercyjny.
A gdyby było wiele czynników, to wieloinercyjny. Im większe jest to „wiele”, tym mniejsza jest prędkość początkowa sygnału wyjściowego y(t).
Dużo procesów w przemyśle, zwłaszcza chemicznym, ma charakter członów wieloinercyjnych.


Więcej z serii: Kurs regulacji PID - Wirtualne Laboratorium


Utworzono: / Kategoria:
  • Autor: MAREK GONET
  • Wydział Elektryczny - specjalność Automatyka Przemysłowa skończyłem na Politechnice Warszawskiej w latach 1966...72.  Potem zajmowałem się projektowaniem automatyki i różnymi rzeczami. Finał kariery zawodowej to sygnalizacja pożaru, sieci strukturalne i inne wynalazki... Nie to jednak tygrysy lubią najbardziej. W 2008 roku trafiła mi się wreszcie dobra fucha - emerytura. Mam teraz dużo wolnego czasu i stąd ten kurs. Nie ma w nim dużo teorii, za to wszystko staram się wytłumaczyć tak, jak to czuję. Często przeginam w uproszczeniach np. "Automatyka to głównie dochodzenie sygnału wyjściowego y(t) do wartości zadanej x(t) i tłumienie zakłóceń z(t)" Z drugiej strony jestem pewien, że kilkaset doświadczeń z układami regulacji automatycznej na pewno nie zaszkodzi! Może nawet poczujesz radochę strojąc regulator PID. Emocje nie są oczywiście takie same jak na prawdziwym obiekcie. Gdy zawory stukają, siłowniki syczą i alarmy wyją. W dodatku z nieznanych powodów tryska kwasem siarkowym prosto na personel. W naszym laboratorium nie podlegamy już takim emocjom. Za to jest bezpiecznie i kierunek właściwy. Zachęcam do stawiania pytań. Nie wiem czy na wszystkie odpowiem. Tu liczę na pomoc. Zwłaszcza Tych którym zawory stukają, siłowniki syczą i  alarmy wyją...
  • Profil Autora
  • http://Kowieńska%209

Reklama

Newsletter

Zapisz się i jako pierwszy otrzymuj nowości!



PRZECZYTAJ RÓWNIEŻ



NAJNOWSZE PUBLIKACJE OD UŻYTKOWNIKÓW I FIRM

Reklama



POLECANE FIRMY I PRODUKTY
  • Produkty i rozwiązania firmy SICK są równie różnorodne jak codzienność w przedsiębiorstwie. Szkolenia SICK dla użytkowników umożliwiają zdobycie wiedzy na temat zróżnicowanej oferty naszych innowacyjnych produktów w formie dostosowanej do k...
    Link: Terminy
  • Wyświetlacz słupkowy ITP15 jest kompaktowym wskaźnikiem procesowym, który wizualizuje analogowy sygnał wejściowy w zakresie od 0 do 100% z 10 słupkami po 10%. Sygnałem wejściowym może być liniowy sygnał napięciowy 0 (2) -10 V lub sygnał prą...
  • Flagowy system SCADA od GE Digital: Proficy HMI/SCADA iFIX, rozwijany od ponad 35 lat, wykorzystywany w tysiącach organizacji na całym świecie w w wielu branżach jest już dostępny w nowej wersji 2023! Proficy HMI/SCADA iFIX to kompleksowe o...
  • PR200 to uniwersalne i łatwe w obsłudze urządzenie zaprojektowane w plastikowej obudowie do montażu na szynie DIN jako alternatywa dla PLC. Przekaźnik jest dostępny w kilku wersjach dla napięcia stałego i przemiennego. Jest wyposażony w cyf...
  • Zapraszamy do składania zapytań ofertowych o wszystkie produkty EATON w tym sterowniki easyE4 przez portal allektro.pl (Kliknij tutaj) lub przez kontakt e-mail oferty@staport.pl Niez...
  • Czym jest PRRT? PRRT oznacza Power Remote Reset Technology, opatentowaną funkcję, którą posiadają wybrane switche przemysłowe PoE i media konwertery firmy Antaira. Prezentowana funkcja umożliwia łatwe zresetowanie zasilanego urządzenia w zd...