KWALIFIKACJA ELM5 - PAŹDZIERNIK 2016

PYTANIE NR 5.
Funkcję którego regulatora pełni układ o podanym schemacie blokowym?
Ilustracja przedstawia schemat blokowy układu regulacji, który jest częścią pytania egzaminacyjnego z kwalifikacji zawodowej
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Regulator PD zawiera tylko dwa człony: proporcjonalny (P) i różniczkujący (D). Na schemacie blokowym powinien być widoczny tor z wzmocnieniem (np. Kp) oraz tor realizujący różniczkowanie (zależność od s), bez członu całkującego (brak 1/s). Dlatego poprawna jest odpowiedź "PD".

Pełne wyjaśnienie:

Regulatory P/PI/PD/PID rozróżnia się po tym, jakie człony dynamiczne występują w torze przetwarzania uchybu (błędu) regulacji.

  • P (proporcjonalny) – wyjście jest proporcjonalne do uchybu; w schemacie blokowym odpowiada mu zwykle samo wzmocnienie (np. Kp) bez całkowania i bez różniczkowania.
  • PI – oprócz wzmocnienia zawiera całkowanie; w schemacie/blokach odpowiada temu obecność elementu o transmitancji z 1/s (integrator). Ten człon zmniejsza uchyb ustalony, ale może pogarszać dynamikę.
  • PD – oprócz członu proporcjonalnego zawiera różniczkowanie; na schemacie powinien pojawić się element zależny od s (derywator lub człon różniczkujący, czasem z filtrem). Człon D reaguje na szybkie zmiany uchybu, poprawia tłumienie i może zmniejszać przeregulowanie, ale jest wrażliwy na szumy.
  • PID – łączy P, I i D, więc na diagramie występują zarówno ścieżki z 1/s, jak i zależne od s.

Jeżeli na przedstawionym schemacie blokowym można rozpoznać wzmocnienie (człon P) oraz różniczkowanie (człon D), a jednocześnie nie ma całkowania (brak bloku typu 1/s), to taki układ realizuje funkcję regulatora PD.

Odpowiedzi rozpraszające wynikają zwykle z błędnego dopatrzenia się członu całkującego (wybór "PI" lub "PID") albo z pominięcia członu różniczkującego (wybór "P"). W praktyce, przy analizie schematu, warto szukać właśnie symboli s oraz 1/s, bo jednoznacznie wskazują różniczkowanie i całkowanie.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Regulator PD to regulator z członem proporcjonalnym i różniczkującym. Zwiększa szybkość reakcji i tłumienie przeregulowania, bo człon D "wyprzedza" zmiany uchybu. Nie usuwa jednak uchybu ustalonego tak skutecznie jak regulator z całkowaniem.
Człon D rozpoznasz po zależności od operatora s (np. blok o transmitancji proporcjonalnej do s lub postaci z Td·s). Często bywa też filtr wejściowy, ale kluczowe jest to, że nie występuje integrator 1/s.
Regulator PID ma trzy składniki: P, I i D. Na diagramie musi więc wystąpić zarówno blok z 1/s (całkowanie), jak i blok zależny od s (różniczkowanie). W regulatorze PD nie ma integratora, więc brak elementu 1/s.
Regulator P ma tylko wzmocnienie proporcjonalne do uchybu. Regulator PD oprócz tego zawiera człon różniczkujący, który reaguje na szybkość zmian uchybu. W schemacie blokowym PD ma dodatkową gałąź/blok związany z różniczkowaniem.
Nie. Uchybu ustalonego zwykle nie usuwa człon D, tylko człon całkujący I. Regulator PD może poprawić dynamikę i ograniczyć przeregulowanie, ale bez całkowania często pozostaje błąd ustalony przy stałych zakłóceniach lub zmianie wartości zadanej.
PD spotyka się m.in. w sterowaniu pozycją i prędkością (serwonapędy, mechanizmy precyzyjne), gdzie liczy się szybka reakcja i tłumienie oscylacji. W praktyce układ może być realizowany analogowo (RC) lub cyfrowo w sterowniku.
Różniczkowanie wzmacnia składowe szybkozmienne sygnału, a szum pomiarowy ma często właśnie charakter szybkozmienny. Dlatego człon D może powodować "nerwowe" sterowanie. W praktyce stosuje się filtrację lub człon D z ograniczeniem pasma.
PI zwykle zawiera składnik z 1/s (integrator), np. w postaci 1 + 1/(Ti·s). PD zawiera składnik z s, np. 1 + Td·s. Sama obecność Kp bez s i bez 1/s odpowiada regulatorowi P.
Najczęstsze błędy to mylenie s z 1/s, pomijanie jednej z gałęzi schematu oraz automatyczne zakładanie, że "najbardziej rozbudowany" układ to PID. Na egzaminie warto świadomie wyszukać integrator i/lub różniczkowanie.
Ćwicz rozpoznawanie członów P/I/D na schematach blokowych i w prostych transmitancjach. Zrób zestaw zadań: "wskaż typ regulatora" oraz "dopasuj transmitancję do schematu". Warto też znać wpływ I i D na uchyb ustalony i przeregulowanie.
info

Około 38% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. bardzo trudne

Według specjalistów z branży: "Regulator PD zawiera tylko dwa człony: proporcjonalny (P) i różniczkujący (D)."

Źródła:

  • https://en.wikipedia.org/wiki/PID_controller - accessed 2026-02-27
  • https://www.electronics-tutorials.ws/systems/pid-controller.html - accessed 2026-02-27
  • https://www.automationdirect.com/adc/shopping/catalog/process_control_-a-_measurement/pid_controllers/pid_controller_-a-_loop_controller_basics - accessed 2026-02-27

Materiały:

  • Podręcznik z podstaw automatyki/regulacji (schematy blokowe, transmitancje)
  • Zadania z rozpoznawania regulatorów na podstawie transmitancji i schematów
  • Materiały dydaktyczne o wpływie członu D na odpowiedź skokową i szumy pomiarowe

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego