Laboratorní úloha "Kulička na elipse"

1. Znázornění reálné úlohy

Schéma:

Fotografie:



Video:    2400kbps    64kbps


2. 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.


3. Návrhy jednoduchých úkolů k řešení na virtuálním modelu

a) 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.

b) 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.


4. Poznámky k řešení


5. Virtuální úloha a nápověda k virtuální úloze

!POZOR! Aby simulace fungovaly korektně, je nutné přidat virtuální laboratoř mezi důvěryhodné servery! Návod a bližší info zde.

   


6. Odkaz na literaturu

Hofreiter, M.: Základy automatického řízení.
ČVUT, Fakulta strojní, 3. dotisk 1. vydání, 2016. 165 s. ISBN 978-80-01-05007-1
Hofreiter, M.: Základy automatického řízení – příklady.
ČVUT, Fakulta strojní, 4. přepracované vydání, 2016. 123 s. ISBN 978-80-01-05899-2
Zítek, P.: Automatické řízení. Sylaby a aplikace.
ČVUT, Fakulta strojní, 1. vydání, 2016, 96 s. ISBN 978-80-01-05887-9
Hofreiter, M. - Plhoň, M.: Laboratorní model "Kulička na elipse"
In: Jemná mechanika a optika. 2007, roč. 52, č. 6, s. 188-189. ISSN 0447-6441.