Popis laboratorní úlohy
Po uzavřené dráze ve tvaru elipsy se odvaluje vlivem gravitační síly kovová kulička, jejíž poloha je snímána pomocí 2 drátů (jeden s velkým a druhý s malým elektrickým odporem) paralelně natažených ve vodící dráze. Kulička slouží jako jezdec potenciometru a pomocí změřeného napětí je určena poloha y kuličky. Pohyb kuličky je vyvozován naklápěním drážky kolem dvou os pomocí dvou servomotorů. Poruchová veličina d uvedená u virtuálního modelu simuluje nečistoty na vodící dráze, ofuk kuličky podél vodící dráhy apod.
Návrhy jednoduchých úkolů k řešení na virtuálním modelu
- Připojte postupně jednotlivé typy regulátorů (P, PI, PD, I, PID) k soustavě, tj. vytvořte uzavřený regulační obvod a sledujte chování úlohy pro různé typy a parametry regulátorů pro pevně zvolenou žádanou hodnotu. Navrhněte metodiku vyhodnocení experimentů pro výběr nejvhodnějšího typu regulátoru a volbu jeho parametrů.
- Zvolte průběh žádané hodnoty tak, aby kulička 2x proběhla celou dráhu. Pak zvolte vhodný typ a parametry regulátoru tak, aby čas od startu do ustálení kuličky ve startovací poloze po obou obězích byl minimální.
Poznámky k řešení
Uvedené úkoly slouží pouze pro demonstraci originálně vyvinuté a patentované reálné laboratorní úlohy „Kulička na elipse“. Uvedené úkoly lze řešit na virtuální úloze „Kulička na elipse“ po stisknutí tlačítka „Spustit virtuální úlohu“. Jak ovládat uvedenou virtuální úlohu tj. jak volit průběhy vstupních veličin, parametry, typy regulátorů apod. lze zjistit pro stisknutí tlačítka „Ovládání virtuální úlohy“.
Zvolený systém je nelineární se dvěma akčními veličinami. Vypracovaný algoritmus řízení použitý ve virtuální laboratoři v závislosti na zvoleném regulátoru a jeho parametrech, a na odchylce od žádané hodnoty stanoví oba akční zásahy.