1. Narysować schemat serwomechanizmu, z

1. Narysować schemat serwomechanizmu, z wyróżnieniem części PID regulatora. Zaznaczyć
część realizowaną w komputerze. Opis elementów i sygnałów.
y ZAD t - sygnał wejściowy, położenie
zadane dla mechanizmu
y t - sygnał wyjściowy, położenie
rzeczywiste mechanizmu
u t - sygnał sterujący, napięcie
podawane na wzmacniacz silnika
e t - uchyb regulacji y ZAD t− y t 
2. Opis regulatora PID w dziedzinie czasu:
t
t
1
u t=k reg  et  ∫ e t  dtT d de 
Ti 0
dt
3. Opis regulatora PID w dziedzinie częstotliwości (transmitancje poszczególnych członów)
k reg
P: k reg I:
D: jωk reg T d
jωT i
4. Jak działa i za co jest odpowiedzialny człon całkujący I?
Służy do likwidacji małych wolnozmiennych uchybów
5. Jak się zmieni działanie układu, jeśli T d wzrośnie lub zmaleje?
Zwiększenie stałej różniczkowania przyczynia się do szybszej reakcji układu na zmiany uchybu,
tak, że urządzenie staje się szybsze. Jednak zbyt duży udział członu różniczkującego utrudnia
dojście do położenia docelowego i może prowadzić do niestabilności układu
6. Co to jest uchyb statyczny?
Jest to uchyb w stanie ustalonym
7. Czy regulator P może wyzerować uchyb w stanie ustalonym? Wyjaśnij dlaczego.
Nie, ponieważ co prawda zwiększanie wzmocnienia prowadzi do zmniejszenia uchybu, ale po
przekroczeniu pewnej granicy, zaczynają pojawiać się oscylacje i układ traci stabilność
8. Napisz program regulatora PI mając daną funkcję czytania wejść i pisania wyjść.
float timer=czas(), Δt, Voltages[2];
float K1, K2, K3;
float Un=0, ΔUn=0, Un-1=0;
float En=0, En-1=0, En-2=0;
int K, Ti, Td;
while(1)
{
while(czas()-timer<=50) {Δt=czas()-timer; }
read_servo(Voltages);
En=Voltages[0]-Voltages[1];
K1=K * (1 + Δt/Ti + Td/Δt );
K2= -K * (1+ 2*Td/Δt ) ;
K3= K * Td/Δt;
ΔUn=K1*En+K2*En-1+K3*En-2;
Un = Un-1+ΔUn;
En-2=En-1; En-1=En; Un-1 = Un;
write_servo(Un);
register_values(timer, VOltages[0], Voltages[1]) ;
}
// Współczynniki pomocnicze
// Wartości napięcia sterującego
// Uchyby
// Wzmocnienie, stała całkowania, różnicz.
// Realizacja próbkowania
// Odczyt napięć
// Obliczenie uchybu
// Obliczanie współczynników K
// Ostateczne obliczenie sterowania
// Zmiany do następnej iteracji pętli
// Pisanie wyjścia
// Zapis zmiennych