INTERNACIONALNI UNIVERZITET U TRAVNIKU
SEMINARSKI RAD
AUTOMATSKA REGULACIJA
TEMA: Djelovanje povratne veze i regulatori
MENTOR:
STUDENT:
BR. INDEXA:
Travnik, April 2015.god.
1.UVOD
Pojam koji vjerojatno najviše obilježava automatizaciju upravo je povratna
veza. Povratna veza povezuje se s izrazom regulacija (njem. regelung, engl.
feedback control ili closed-loop control). Koristi se također izraz upravljanje u
zatvorenoj petlji ili zatvorenom krugu, što jasno predočava fizičku realizaciju
regulacije nekog sustava. Regulirana veličina sustava mjeri se i uspoređuje sa
željenom vrijednošću, te se na temelju te razlike sustav prisiljava da promijeni
svoje stanje, kako bi regulirana veličina poprimila željeni iznos. Važno je dodati
da je povratna veza u pravilu negativna. Time se sustav prisiljava da promijeni
svoje stanje u „dobrom“ smjeru. U protivnom rezultat bi bio još gori (osim
iznimno).
Sama ideja djelovanja povratne veze prikazana je u podpoglavlju 6.1, kako bi se
približila, i kako bi se ukazalo na dobrobiti koje donosi. Upravljanje u
zatvorenom krugu najbolje se prepoznaje njegovim regulacijskim djelovanjima,
koja su opisana u podpoglavlju 6.2. Zasebno podpoglavlje 6.3 bavi se
regulacijom kod metode prostora stanja. Potrebno je dodati, regulacijski sustav
sastoji se od više elemenata, a osim regulatora sa svojim regulacijskim
djelovanjem, tu su i izvršni i mjerni uređaji, sustavi obrade i prijenosa signala, te
sami regulacijski sustav. Svi elementi pridonose krajnjem rezultatu upravljanja
u zatvorenom krugu.
U podpoglavlju 6.4 razmatraju se svojstva stabilnosti i točnosti sustava. Ta
svojstva nisu povezana isključivo sa sustavima upravljanim u zatvorenom krugu,
no kako se povratnom vezom stabilnost mora ostvariti, a određena točnost želi
postići, ona su razmotrena upravo u ovom dijelu udžbenika. Uz robusnost, te
brzinu odziva (ili općenitije rečeno kvalitetu odziva), stabilnost i točnost sustava
temeljni su zahtjevi automatizacije.
2.DJELOVANJE POVRATNE VEZE
Prijenosna funkcija gornjeg sustava dobiva se transformacijom (1), a označiti će
se kao G(s):
Prijelazni odziv (odziv na pobudu u obliku odskočne funkcije) sustava opisanog
(1) dan je na slici 2. Pobuda je označena punom plavom linijom, brzina gibanja
je
dana isprekidanom crvenom linijom, dok je izlaz, pozicija, dana punom zelenom
linijom.
Slika 2. Prijelazni odziv sustava
Sada se može zatvoriti povratna veza, te će se u zatvoreni krug dodati
regulacijsko djelovanje sa proporcionalnim plus derivacijskim članom (PD). To
znači da se na regulacijsku pogrešku E(s) djeluje proporcionalno pojačanjem
koje se može označiti sa K, odnosno da se derivacija regulacijske pogreške
množi sa pojačanjem koje se može označiti sa D. Blok shema zatvorenog
regulacijskog kruga sa PD regulacijskim djelovanjem dana je na slici 3.
Slika 6.3. Blok shema zatvorenog kruga sa PD regulacijskim djelovanjem
Pravilima algebre blokova danim u poglavlju 4.7 napisati će se prvo prijenosna
funkcija PD regulacijskog djelovanja GR(s), zatim prijenosna funkcija otvorenog
kruga GO(s), koju čini 94 Automatska regulacija serijski spoj regulacijskog
djelovanja i objekta regulacije. Na kraju će se dobiti prijenosna funkcija
zatvorenog kruga GZ(s):
