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Controllore PI

Sperimentazione

Lezione
PID 04

Si realizzi l'impianto descritto nel sottostante schema di montaggio:
Cavo S1 collegato - Cavo S2 non collegato: configurazione in parallelo (controllore matematico)
Cavo S1 non collegato - Cavo S2 collegato: configurazione in serie (controllore industriale)
Boccole Y₁ e Y₂ : segnali da analizzare con l'oscilloscopio o con l'unità di acquisizione e supervisione DL UDA

Predisposizione dell'oscilloscopio:
Traccia 1: segnale U₁ (boccolaY₁) generato dal modulo DL 2687: 1 V/cm DC.
Traccia 2: segnale U₂ (boccolaY₂) in uscita dal modulo DL 2674: 1 V/cm DC.
TB: 10 ms/cm
Tr - Trigger esterno su uno dei segnali ad ampiezza fissa del modulo DL 2687

Predisposizione dell'unità di acquisizione e supervisione (DL UDA):
Eseguire le predisposizioni per l'acquisizione dei segnali U₁ (boccolaY₁) e U₂ (boccolaY₂) nel modo seguente:

PID4R.gif (13099 byte)

ChA = Ch1 = segnale U₁ (boccolaY₁)
V/div = 500 mV
Linea di zero in posizione 5

ChB = Ch2 = segnale U₂ (boccolaY₂)
V/div = 1 V
Linea di zero in posizione 0

Time Base = 2 ms

Registrazione "Continua" della durata complessiva di circa 200 ms

Predisposizione del modulo Test Function Generator (DL 2687):
A - Selettore del tipo di funzione d'onda: funzione a onda quadra
B - Potenziometro per la regolazione dell'ampiezza: U₁ = 1 V
C - Selettore "segnale alto/periodo" in posizione 9/10
D - Potenziometro per la regolazione della frequenza di ripetizione: f = 10 Hz (periodo di circa 0.1 s)

Predisposizione del modulo P Controller (DL 2670):
E - Interruttore e potenziometro regolati per ottenere K_P = 1
Predisposizione del modulo Integral - Action Element (DL 2671):
F - Deviatore per inclusione/esclusione dell'azione integrativa in posizione ON
G - Interruttore e potenziometro regolati per ottenere K_I = 1 x 10 s^-1 = 10 s^-1

Procedura di Sperimentazione PID_04_A:
Predisporre la configurazione in parallelo ( S1 collegato - S2 non collegato)
Porre in posizione ON l'interruttore generale del modulo DL 2613 (DC Power Supply)
Regolare le linee di zero relativamente alle tracce 1 e 2 dell'oscilloscopio e/o sistema di acquisizione DL UDA
Rilevare i valori e gli andamenti dei segnali voltmetrici di ingresso U₁ (boccolaY₁) e di uscita U₂ (boccolaY₂)
Valutare la risposta del controllore PI al segnale a gradino; determinare sperimentalmente K_I e confrontarlo con il valore impostato

PID4AR.gif (35613 byte)

Elaborazione dei dati sperimentali

Dati di partenza U₁ = 1 V K_P = 1 K_I = 10 s^-1 Configurazione parallela

Dati sperimentali

Dati dedotti Equazione142.gif (999 byte) in buon accordo con il valore impostato

Procedura di Sperimentazione PID_04_B:
Predisporre la configurazione in serie ( S1 non collegato - S2 collegato)
Porre in posizione ON l'interruttore generale del modulo DL 2613 (DC Power Supply)
Regolare le linee di zero relativamente alle tracce 1 e 2 dell'oscilloscopio e/o sistema di acquisizione DL UDA
Rilevare i valori e gli andamenti dei segnali voltmetrici di ingresso U₁ (boccolaY₁) e di uscita U₂ (boccolaY₂)
Valutare la risposta del controllore PI al segnale a gradino; determinare sperimentalmente K_I e confrontarlo con il valore impostato

PID4BR.gif (45604 byte)

Elaborazione dei dati sperimentali

Dati di partenza U₁ = 1 V K_P = 1 K_I = 10 s^-1 Configurazione in serie

Dati sperimentali
il grafico sperimentale è sostanzialmente lo stesso del caso precedente poichè risulta K_P = 1

Dati dedotti Equazione143.gif (1090 byte) in buon accordo con il valore impostato

Procedura di Sperimentazione PID_04_C:
Regolare K_P= 2
Predisporre il controllore PI prima con la configurazione in parallelo, quindi con la configurazione in serie
Porre in posizione ON l'interruttore generale del modulo DL 2613 (DC Power Supply)
Regolare le linee di zero relativamente alle tracce 1 e 2 dell'oscilloscopio e/o sistema di acquisizione DL UDA
Rilevare i valori e gli andamenti dei segnali voltmetrici di ingresso U₁ (boccolaY₁) e di uscita U₂ (boccolaY₂)
Valutare la risposta del controllore PI al segnale a gradino, relativamente alle due configurazioni; determinare sperimentalmente K_I e confrontarlo con il valore impostato

PID4CR.gif (38154 byte)

Elaborazione dei dati sperimentali

Configurazione parallela
Dati di partenza U₁ = 1 V K_P = 2 K_I = 10 s^-1

Dati sperimentali

Dati dedotti Equazione142.gif (982 byte) in buon accordo con il valore impostato, e
in buon accordo con il valore deducibile dal grafico.

PID4DR.gif (39845 byte)

Elaborazione dei dati sperimentali

Configurazione in serie
Dati di partenza U₁ = 1 V K_P = 2 K_I = 10 s^-1

Dati sperimentali

Dati dedotti Equazione149.gif (1020 byte) in buon accordo con il valore impostato, e
in buon accordo con il valore deducibile dal grafico.