KWALIFIKACJA ELM2 + ELM5 - CZERWIEC 2012

Rozpoznanie typu regulatora idealnego najłatwiej oprzeć na tym, jak poszczególne człony reagują na skok jednostkowy na wejściu.

• Człon P (proporcjonalny) powoduje natychmiastową zmianę wyjścia do stałej wartości proporcjonalnej do amplitudy skoku. W idealnym modelu jest to "czysty skok" na wyjściu.
• Człon D (różniczkujący) reaguje na szybkość zmian. Ponieważ pochodna skoku w chwili t=0 jest w modelu idealnym nieskończona, na wyjściu pojawia się impuls Diraca (bardzo wąska, wysoka "szpilka").

Na przedstawionym wykresie wyjście ma dokładnie te dwie cechy: szpilkę w chwili zadziałania skoku oraz potem stały dodatni poziom utrzymujący się w czasie. To jest charakterystyczna odpowiedź skokowa regulatora PD, którego transmitancję idealną można zapisać w postaci G(s)=Kp(1+Td·s).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

• PI: zawiera człon całkujący I, więc po skoku wejścia na wyjściu pojawia się narastanie liniowe (rampa). Na rysunku nie ma rampy – po impulsie sygnał jest stały.
• I: sam człon całkujący daje przede wszystkim narastanie w czasie (integracja stałej wartości skoku), bez natychmiastowego stałego poziomu po starcie. Tego na rysunku również nie widać.
• PID: łączy P, I i D, więc dla skoku jednostkowego pojawiłby się impuls (D), skok do stałej (P) oraz dodatkowo narastanie (I). Brak narastania na wykresie wyklucza PID.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli po skoku wejścia widzisz tylko stały poziom → P; tylko rampę → I; impuls na starcie → D; kombinacje tych trzech cech wskazują odpowiednio PI/PD/PID.